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PCB科技 - PCB阻抗匹配和零歐姆電阻的作用是什麼?

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PCB科技 - PCB阻抗匹配和零歐姆電阻的作用是什麼?

PCB阻抗匹配和零歐姆電阻的作用是什麼?

2020-09-22
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Author:Dag

匹配傳輸線或負載源的阻抗。 根據接入方式的不同,阻抗匹配可分為串列和並行兩種方式; 根據信號源的頻率阻抗匹配,可分為低頻和高頻。

串列阻抗匹配通常用於高頻訊號

串聯電阻的電阻值為20~75Ω,與訊號頻率成正比,與PCB佈線寬度成反比。 在嵌入式系統中,當頻率大於20m,PCB佈線長度大於5cm時,需要新增串列匹配電阻,如系統中的時鐘訊號、數據和地址匯流排訊號。 串聯匹配電阻有兩種功能

1、减少高頻雜訊和邊緣超調。 如果一個訊號的邊緣非常陡峭,它包含大量的高頻分量,這將輻射干擾,此外,很容易產生超調。 串聯電阻、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。

2、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。 當波長足够短以匹配傳輸線的長度時,當反射訊號疊加在原始訊號上時,原始訊號的形狀將改變。 如果傳輸線的特性阻抗不等於負載阻抗(即失配),則會在負載端發生反射,導致自激振盪。 PCB板中佈線的低頻訊號可以直接連接,無需新增串列匹配電阻。

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PCB阻抗

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,主要指與傳輸電纜的阻抗匹配。 例如,使用5類雙絞線的LVDS和RS422/485的輸入匹配電阻為100~120Ω); 視訊訊號同軸電纜的匹配電阻為75Ω©或50Ω©,扁平電纜的匹配電阻為300Ω©。 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,减少自激振盪。

值得一提的是,阻抗匹配可以改善系統的EMI效能。 此外,除了使用串聯/並聯電阻外,變壓器還可用於轉換阻抗,如以太網介面、can匯流排等。

零歐姆電阻

簡單的是做跳線,如果不使用一段線路,直接不要焊接電阻(不影響外觀)。

當匹配電路的參數不確定時,使用零歐姆代替。 在實際調試中,參數是由具有特定值的組件確定和替換的。

當您想量測電路某一部分的工作電流時,可以去掉零歐姆電阻並連接安培計,這樣便於量測電流。

如果接線未連接到零,它也可能在過去發揮作用。

在高頻訊號網絡中,它起到電感器或電容器的作用(起到阻抗匹配的作用,零歐姆電阻也有阻抗)。 當用作電感器時,主要解决EMC問題。

單點接地,如類比地和數位地單點接地。

配寘電路可替代跳線和撥號開關。 為了降低維護成本,使用零歐姆電阻代替跳線焊接在板上。

例如,系統分為多個模塊,模塊之間的電源和接地由零歐姆電阻隔開。 在調試階段發現電源或接地短路時,移除零歐姆電阻可縮小搜索範圍。