PCB科技 - PCB板設計中阻抗匹配和零歐姆電阻的分析

阻抗匹配和零歐姆電阻分析 印刷電路板板 design
Impedance matching
Impedance matching refers to an appropriate matching method between the signal source or transmission line and the load. 根據訪問模式, 阻抗匹配有兩種方式：串列和並行； 根據信號源的頻率, 阻抗匹配可以分為兩種類型：低頻和高頻.
High frequency signals generally use series impedance matching
The resistance value of the series resistor is 20~75Ω, 電阻值與訊號頻率成正比，與 印刷電路板 軌跡寬度. 在嵌入式系統中, 頻率大於20M和 印刷電路板 軌跡長度大於5cm, 例如時鐘訊號, 系統中的數據和地址匯流排訊號. There are two functions of series matching resistance:
§ Reduce high-frequency noise and edge overshoot. 如果訊號邊緣非常陡峭, 它包含許多高頻成分, 會發出干擾. 此外, 它也容易過沖. 訊號線的串聯電阻和分佈電容以及負載輸入電容構成RC電路, 這將降低訊號邊緣的陡度.
§减少高頻反射和自振盪. 訊號頻率高時, 訊號的波長很短. 當波長與傳輸線的長度一樣短時, 疊加在原始訊號上的反射訊號將改變原始訊號的形狀. If the characteristic impedance of the transmission line is not equal to the load impedance (that is, it does not match), 反射將在負載端發生, 引起自振盪. 中接線的低頻訊號 印刷電路板板 可以直接連接, 通常不需要添加串聯匹配電阻器.

Parallel impedance matching is also called "terminal impedance matching"
Generally used at the input/輸出介面, 主要指與傳輸電纜的阻抗匹配. 例如, LVDS和RS422/485採用5類雙絞線，輸入端匹配電阻為100～120Î）； 視訊訊號使用匹配電阻為75Ω或50Ω的同軸電纜, 和匹配電阻為300Î）的扁平電纜. 並聯匹配電阻器的電阻值與傳輸電纜的介質有關，與長度無關. 其主要功能是防止訊號反射和减少自激振盪.
值得一提的是，阻抗匹配可以改善系統的電磁干擾效能. 此外, 除了使用系列/解决阻抗匹配的並聯電阻器, 變壓器也可用於阻抗變換. 典型示例為以太網介面和CAN匯流排.
Zero ohm resistance
l The easiest way is to use it as a jumper. 如果未使用電路的某一部分, just do not solder the resistor directly (it will not affect the appearance).
l當匹配電路參數不確定時, 將其替換為零歐姆. 在實際調試中, 確定參數並將其替換為特定的數值組件.
l當您想量測電路某一部分的工作電流時, 您可以去掉零歐姆電阻，然後連接一個電流錶，以方便電流量測.
l接線時, 如果不可能把它擺出來, 您也可以添加一個零歐姆電阻作為跳線.
l在高頻訊號網絡中, it acts as an inductor or a capacitor (for impedance matching, zero-ohm resistance also has impedance). 用作電感器時, 它主要解决emc問題.
l單點接地, 如類比地和數位地的單點連接.
l配寘電路可以更換跳線和DIP開關. 有時用戶可能會隨機更改設定, 這很容易引起誤解. 為了降低維護成本, 使用零歐姆電阻代替跳線焊接在電路板上.
l用於系統調試, 例如, 將系統分為幾個模塊, 並用零歐姆電阻器將模塊之間的電源和接地分開. 調試階段電源或接地短路時, 拆除零歐姆電阻器會縮小搜索範圍.
上述功能也可以用“磁珠”代替. 儘管零歐姆電阻和磁珠在功能上有些相似, 有本質的區別. 前者具有阻抗特性, 後者具有感應電抗特性. 磁珠通常用於電源和接地網絡中進行濾波.
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