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PCB科技 - PCB設計阻抗匹配與零歐姆電阻分析

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PCB設計阻抗匹配與零歐姆電阻分析

2021-10-18
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Author:Downs

阻抗匹配

阻抗匹配 指信號源或傳輸線與負載之間的適當配寘. 根據接入模式,有串列和並行阻抗匹配方法. 根據信號源的頻率阻抗匹配可分為低頻和高頻 高頻PCB.

電路板

高頻訊號通常使用串列阻抗匹配

串聯電阻的電阻值為20-75Ï ,與訊號頻率成正比,與PCB佈線寬度成反比。 在嵌入式系統中,當訊號的頻率大於20M,PCB佈線長度大於5cm時,應新增串列匹配電阻,如系統中的時鐘訊號、數據訊號和地址匯流排訊號。 串列匹配電阻器有兩個用途:

减少高頻雜訊和邊緣過沖。 如果訊號的邊緣非常陡峭,它包含許多高頻分量,這將輻射干擾。 此外,很容易產生過沖。 串聯電阻與訊號線的分佈電容和負載輸入電容形成RC電路,從而降低訊號邊緣的陡度。

减少高頻反射和自激振盪。 當訊號的頻率很高時,訊號的波長很短。 當波長短到與傳輸線長度相當時,疊加在原始訊號上的反射訊號將改變原始訊號的形狀。 如果傳輸線的特性阻抗不等於負載阻抗(即不匹配),則會在負載端發生反射,導致自激振盪。 PCB內部佈線的低頻訊號可以直接連接,一般不需要添加串列匹配電阻。

並聯阻抗匹配也稱為“終端阻抗匹配”

一般用於輸入/輸出介面,主要指傳輸電纜的阻抗匹配。 例如,LVDS和RS422/485使用5型雙絞線輸入匹配電阻為100~120Ï ; 視訊訊號使用匹配電阻為75或50Ï 的同軸電纜和匹配電阻為300Ï 的扁平電纜。 並聯匹配電阻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. 除了使用系列/解决阻抗匹配的並聯電阻器, 變壓器也可用於進行阻抗變換.

零歐姆電阻

Simple用作跳線,如果不使用某條線路,則不要直接焊接電阻(不影響外觀)。

當匹配電路參數不確定時,將其替換為零歐姆。 在實際調試過程中,確定參數,然後用具有特定值的組件替換。

要量測電路一部分的工作電流,可以去掉連接到電流錶的零歐姆電阻,以便方便量測電流。

在佈線時,如果布真的沒有過去,也可以加一個零歐姆電阻來起粘接作用。

在高頻訊號網絡中,充當電感器或電容器(對於阻抗匹配,零歐姆電阻也有阻抗)。 當用作電感器時,主要目的是解决EMC問題。

單點接地,如類比接地和數位接地單點對接公共接地。

配寘電路可以取代跳線和dip開關。 有時用戶會移動設定,容易引起誤解,為了降低維護成本,應用零歐姆電阻代替跳線焊接在板上。

例如,為了進行系統調試,將系統分為幾個模塊,模塊之間的電源和接地由零歐姆電阻隔開。 在調試過程中,當電源或接地短路時,可以消除零歐姆電阻以縮小搜索範圍。

上述功能也可以用“磁珠”代替。 雖然零歐姆電阻和磁珠的功能有些相似,但有本質的區別,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,具有濾波作用。

如果你想做好工作,你必須首先銳化設備,更好地瞭解阻抗匹配和零歐姆電阻,使PCB設計和製造更容易。