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阻抗匹配的4种处理方式

2018-06-27
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当传输路径上阻抗不连续时,会有反射发生,阻抗匹配的作用就是通过端接元器件,时传输路线上的阻抗连续以去除传输链路上产生的反射。 常见的阻抗匹配如下:


一、串联端接方式 


靠近输出端的位置串联一个电阻,要达到匹配效果,串联电阻和驱动端输出阻抗的总和应等于传输线的特征阻抗Z0。


在通常的数字信号系统中,器件的输出阻抗通常是十几欧姆到二十几欧姆,传输线的阻抗通常会控制在50欧姆,所以始端匹配电阻常见为33欧姆电阻。


当然要达到好的匹配效果,驱动端输出到串联电阻这一段的传输路径最好较短,短到可以忽略这一段传输线的影响。


串联电阻优缺点如下:

(1)优点

        1、只需要一个电阻;

        2、没有多余的直流功耗;

        3、消除驱动端的二次反射;

       4、不受接收端负载变化的影响;


(2)缺点

     1、接收端的一次发射依然存在;

      2、信号边沿会有一些变化;

     3、电阻要靠近驱动端放置,不适合双向 传输信号;

     4、在线上传输的电压是驱动电压的一半,不适合菊花链的多型负载结构。


二、并联端接方式 


 并联端接又叫终端匹配,要达到阻抗匹配的要求,端接的电阻应该和传输线的特征阻抗Z0相等。 


在通常的数字信号传输系统里,接收端的阻抗范围为几兆到十几兆,终端匹配电阻如果和传输线的特征阻抗相等,其和接收端阻抗并联后的阻抗大致还是在传输线的特征阻抗左右,那么终端的反射系数为0。不会产生反射,消除的是终端的一次反射。


并联端接优缺点:

(1)优点

        1、适用于多个负载

        2、只需要一个电阻并且阻值容易选取


(2)缺点

      1、增加了直流功耗

      2、并联端接可以上拉到电源或者下拉到地,是的低电平升高或者高电平降低,减小噪声容限。


三、AC并联端接


并联端接为消除直流功耗,可以采用如下所示的AC并联端接(AC终端匹配)。要达到匹配要求,端接的电阻应该和传输线的特征阻抗Z0相等。 


优缺点描述如下: 
(1)优点 
      1、适用于多个负载 
      2、无直流功耗增加 

(2)缺点 
     1、需要两个器件 
     2、增加了终端的容性负载,增加了RC电路造成的延时 
     3、对周期性的信号有效(如时钟),不适合于非周期信号(如数据)


四、戴维南端接 


 戴维南端接同终端匹配,如下图,要达到匹配要求,终端的电阻并联值要和传输线的特征阻抗Z0相等。 


优缺点描述: 
(1)优点 
        1、适用于多个负载 
        2、很适用于SSTL/HSTL电平上拉或下拉输出阻抗很好平衡的情况。 

(2)缺点 
       1、直流功耗增加 
       2、需要两个器件 
       3、端接电阻上拉到电源或下拉到地,会使得低电平升高或高电平降低 
       4、电阻值较难选择,电阻值取值小会使低电平升高,高电平降低更加恶劣;电阻值取大有可能造成不能完全匹配,使反射增大,可以通过仿真来确定。


文章转载自:deng_d1的博客(https://blog.csdn.net/deng_d1/article/details/48105291)


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