在高速PCB抄板中,阻抗的匹配與否關(guān)系到信號的質(zhì)量優(yōu)劣。阻抗匹配的抄板技術(shù)可以說是豐富多樣,但是在具體的系統(tǒng)中怎樣才能比較合理的應(yīng)用,需要衡量多個方面的抄板因素。
串聯(lián)終端匹配的抄板理論出發(fā)點是在信號源端阻抗低于傳輸線特征阻抗的條件下,在信號的源端和傳輸線之間串接一個電阻R,使源端的輸出阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配,抑制從負載端反射回來的信號發(fā)生再次反射。
相對并聯(lián)匹配來說,串聯(lián)匹配不要求信號驅(qū)動器具有很大的電流驅(qū)動能力。選擇串聯(lián)終端匹配電阻值的原則很簡單,就是要求匹配電阻值與驅(qū)動器的輸出阻抗之和與傳輸線的特征阻抗相等。理想的抄板驅(qū)動器的輸出阻抗為零,實際的驅(qū)動器總是有比較小的輸出阻抗,而且在信號的電平發(fā)生變化時,輸出PCB阻抗可能不同。鏈狀拓撲結(jié)構(gòu)的信號網(wǎng)路不適合使用串聯(lián)終端匹配,所有的負載必須接到傳輸線的末端。串聯(lián)匹配是最常用的終端匹配方法。它的優(yōu)點是功耗小,不會給驅(qū)動器帶來額外的直流負載,也不會在信號和地之間引入額外的PCB抄板阻抗;而且只需要一個電阻元件。
并聯(lián)終端匹配的理論出發(fā)點是在信號源端抄板阻抗很小的情況下,通過增加并聯(lián)電阻使負載端輸入阻抗與傳輸線的特征阻抗相匹配,達到消除負載端反射的目的。實現(xiàn)形式分為單電阻和雙電阻兩種抄板形式。在實際的電路系統(tǒng)中,芯片的輸入阻抗很高,因此對單電阻形式來說,負載端的并聯(lián)電阻值必須與傳輸線的特征阻抗相近或相等。雙電阻形式的并聯(lián)匹配,也被稱作戴維南終端匹配,要求的電流驅(qū)動能力比單PCB抄板電阻形式小。這是因為兩電阻的并聯(lián)值與傳輸線的特征阻抗相匹配,每個抄板電阻都比傳輸線的特征阻抗大。
此外還有AC終端匹配、基于二極管的電壓鉗位等匹配方式。根據(jù)不同的設(shè)計需求采取不同的方式。
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