电路端接电阻与信号完整性

2023-11-17

        信号沿着传输线传播时,每时每刻阻抗都可能发生变化(例如,PCB走线的宽度或者厚度发生变化、PCB过孔、PCB转角、PCB上的电阻、电容、电感、接插件和器件引脚都会产生阻抗变化),若走线的瞬时阻抗(只和传输线的横截面积和材质特性有关)发生变化,信号会产生反射(我们可以类比光的传播,当光在不同介质中传播时会产生反射和折射)。

        这里给出反射系数的计算公式:

 ρ=\frac{Z_{2}-Z_{1}}{Z_{2}+Z_{1}}\displaystyle

        其中Z1为变化前的阻抗,Z2为变化后的阻抗。

        例如PCB传输线的特性阻抗为50Ω,传输过程中遇到一个100Ω的贴片电阻接地,那么可以利用公式(1)计算得到ρ为1/3,即信号由1/3被反射回源端。

        在电路设计时,我们希望整个传输线路阻抗都是一致的,最理想的情况就是源端、传输线、负载端都一样。但是,实际过程中,经常出现阻抗不匹配的情况,例如,传输线特性阻抗控制为50欧姆,而芯片内阻可能只有十几欧姆,这就造成不匹配。通常的做法是在芯片之外采用电阻端接匹配来实现阻抗一致性。常用的端接方式有源端端接、并联端接、戴维南端接、RC端接等,下面以点对点拓扑为例(其他电路中常见拓扑结构,见电路的拓扑结构_硬件梁朝伟的博客-CSDN博客),详细说明各种端接方式。

1 源端端接

        源端端接也称串联端接,是指在芯片端出来之后添加一个端接电阻,并使其尽量靠近输出端,如图1中R2所示。按照公式(1),R2阻值与芯片输出阻抗之和应等于传输线的特性阻抗Z0.

图1 源端端接示意图 

         源端端接可以使电路匹配的非常好,但并非适用于所有电路,源端端接的特性可归纳如下:

        (1)电路简单,只需要一个电阻即可 ;

        (2)合适的源端端接可以减少电磁干扰(EMI)辐射;

        (3)适用于单一负载设计时的端接;

        (4)假如端接电阻后,电路信号沿会变缓,上升时间变长,所以不适用于信号频率比较高,或者信号上升时间比较短的电路;

        (5)适用于驱动端阻抗匹配,不适用于接收端的阻抗匹配。

2 并联端接

        并联端接是指把端接电阻并联在链路中,一般把端接电阻放在靠近信号接收端的位置。并联端接分为上拉并联端接和下拉并联端接。分别如图2、图3所示.

图2 上拉并联端接 

图2 上拉并联端接  

        并联端接的优缺点如下:

        (1)并联端接放在接收端,能够很好的消除反射,使用的元件也只有电阻;

        (2)从电路结构来看,即使电路保持在静态情况下,并联端接依然会消耗电流,所以驱动的电流需求较大,特别在多负载时,驱动端更加难以满足并联端接需要的电流;

        (3)并联端接,端接电阻与传输线阻抗一致,使用上拉并联端接时,会使波形低电平上移,使用下拉并联端接时,会使波形高电平下移,噪声容限也被降低。

3 戴维南端接

        戴维南端接就是使用两个电阻组成分压电路,是并联端接的一种特殊形式。如图4所示,用上拉电阻R4和下拉电阻R3构成端接,通过R3和R4吸收能量。戴维南电阻的等效电阻需和走线的特性阻抗相等。

图4  戴维南端接

        戴维南端接优缺点如下:       

        (1)戴维南端接中上拉电阻能够提供一部分驱动电流给负载以帮助驱动器驱动高电平,下拉电阻能够提供一部分驱动电流给负载以帮助驱动器驱动低电平,所以驱动能力强于并联端接。

        (2)但是与并联端接相同,即使电路保持在静态情况下,依然会消耗电流,所以功耗增加;

        (3)同时会使波形低电平上移和高电平下移,降低噪声容限;

        (4)戴维南端接需要使用两个电阻,电阻的选型和取值比较复杂,因此使用戴维南端接时需要慎重。

4 RC端接

        RC端接在并联下拉端接的电阻下面增加了一个电容,再下拉到地,如图5所示。RC端接也可以看做一种特殊的并联端接,通常R取值与传输线阻抗一致,C取值较小。

图5 RC端接 

         RC端接优缺点如下:   

        (1)RC端接能够很好的消除源端带来的信号反射影响,但RC电路有可能导致新的反射;

        (2)由于电容的存在,静态时功耗非常小;

        (3)RC端接会抬高低电平,降低噪声容限;

        (4)RC端接后,相当于加入了一个RC延时电路,是信号边沿变缓,所以不适合高速电路;

        (5)RC端接需要电阻和电容两种元件,也存在选型的问题。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

电路端接电阻与信号完整性 的相关文章

  • 无线 连接公司服务器,客户端无线连接服务器

    客户端无线连接服务器 内容精选 换一换 您可以在弹性负载均衡服务中创建一个负载均衡器 该负载均衡器会接收来自客户端的请求 并将请求转发到一个或多个可用区的后端服务器中进行处理 请求的流量分发与负载均衡器配置的分配策略类型相关 共享型和独享型
  • apache kafka_Apache Kafka简介

    apache kafka During the last years technologies for building real time data pipelines and event streaming apps have emer
  • 红队隧道应用篇之DNS协议传输(九)

    简介 DNS隧道是一种相对隐蔽的隧道 通过将其他协议封装到DNS协议中来进行传输通信 因为DNS协议是网络中的基础协议且必不可少 所以大部分防火墙和入侵检测设备是不会对DNS流量进行拦截 这就给DNS作为隐蔽通信提供了有力条件 从而可以利用

随机推荐

  • 程序员面试题精选100题(30)-赋值运算符重载函数[C/C++/C#]

    程序员面试题精选100题 30 赋值运算符重载函数 C C C 问题 给出如下CMyString的声明 要求为该类型添加赋值运算符函数 class CMyString public CMyString char pData NULL CMy
  • 蓝桥杯题库 历届试题部分(C++、Java)代码实现(46-60)

    文章目录 五 历届试题 PREV 46 填字母游戏 PREV 47 区间移位 PREV 48 数组操作 PREV 49 发现环 PREV 50 对局匹配 PREV 51 观光铁路 PREV 52 小数第n位 PREV 53 分考场 PREV
  • 使用 ChatGPT 总是出现「Something went wrong」解决方案

    1 前言 最近使用 ChatGPT 总是出现 Something went wrong If this issue persists please contact us through our help center at help ope
  • ARM汇编快速入门

    本文主要分享如何快速上手ARM汇编开发的经验 汇编开发中常见的Bug以及Debug方法 用的Convolution Dephtwise算子的汇编实现相对于C 版本的加速效果三方面内容 前言 神经网络模型能够在移动端实现快速推理离不开高性能算
  • c++STL标准库排序函数std::sort使用

    Qt系列文章目录 文章目录 Qt系列文章目录 前言 一 错误原因 二 修改后的代码 前言 C sort 排序函数 C STL 标准库中的 sort 函数 本质就是一个模板函数 正如表 1 中描述的 该函数专门用来对容器或普通数组中指定范围内
  • js json格式数组自定义key

    封装对象数组的key进行自定义的方法 changeKey arr key let newArr arr forEach item index gt let newObj for var i 0 i lt key length i newOb
  • python 学习笔记 opencv 安装

    OpenCV opencv 是一个跨平台的计算机视觉库 有英特尔公司发起并参与开发 在以下领域应用广泛 增强现实 人脸识别 手势识别 人机交互 动作识别 运动跟踪 物体识别 图像分区 机器人 Windows python下的安装 下载地址
  • VSCode下载和安装教程(超详细)以及解决VSCode下载速度特别慢的问题

    文章目录 1 引言 2 下载VSCode 3 解决VSCode下载速度特别慢 4 安装VSCode 1 引言 今天用WebStorm运行前端代码时 发现不太好打断点 于是 打算改用VSCode来运行前端代码 但前提是要安装VSCode 如下
  • SAM-Med2D:打破自然图像与医学图像的领域鸿沟,医疗版 SAM 开源了!

    关注公众号 发现CV技术之美 本文转载自书生 OpenGVLab 由于医学图像和自然图像之间存在较大差异 以及缺少大规模医学图像基准数据集 这是导致AI在医学领域进展缓慢的原因之一 构建大规模基准数据集和可靠的基线模型 能够推动AI在医疗领
  • 关于Python的定义

    Python是一种高级编程语言 它被广泛应用于人工智能 大数据分析 网络编程 游戏开发等领域 Python的语法简单易学 代码可读性较高 使用简便 成为初学者入门的优秀选择 Python具有丰富的第三方库 可以轻松地实现各种功能 其中最为出
  • 最新让机器“看见”—计算机视觉原理及实战-从OpenCV基础到深度学习实战

    课程目标让机器 看见 计算机视觉原理及实战 从OpenCV基础到深度学习实战课程简介课程由浅入深 图文并茂 在讲述概念的同时注重和实际系统结合 为快速上手并深入研究无人驾驶 智能机器人 人机交互 医疗等行业应用奠定坚实基础 下载地址 百度网
  • 可见光与红外双模态图像融合行人检测

    摘要 由于传统融合检测方法未能较好地解决双模态融合中冗余信息带来的误检 漏检问题 为了更有效地利用双模态信息 提出一种光照感知和卷积块注意模块相结合的双模态特征融合行人检测网络 IWFC Net 首先根据可见光图像提取光照感知值 将其作为融
  • STM32------ADC基本原理

    目录 一 ADC 1 ADC简介 2 stm32f10x ADC特点 3 stm32f10x 大容量芯片带3个ADC控制器 4 ADC通道和引脚对应关系 5 ADC引脚 6 ADC框图 7 STM32F1的ADC的各个通道可以单次 连续 扫
  • Stable Diffusion Prompt用法

    Stable Diffusion可以根据你输入的提示词 prompt 来绘制出想象中的画面 1 正向提示词 Prompt 提高图像质量的prompt prompt 用途 HDR UHD 64K HDR UHD 4K 8K和64K 这样的质量
  • TinyMCE的上传文件的功能

    记录一下TinyMCE的上传文件的功能 用Base64上传图片 if meta filetype image var input document createElement input input setAttribute type fi
  • windows下安装使用git-lfs克隆大文件

    下载安装git lfs工具 首先去git lfs这里 下载相应平台的工具 我下载的windows版本 非安装版本 直接配置到系统环境变量里 执行以下命令验证是否成功 git lfs install 克隆数据集 这样自动会下载里边的大文件 g
  • 在vivado中使用tcl脚本(UG894)

    本文源自UG894 主要介绍如何在vivado中使用tcl脚本 1 vivado中如何获取tcl help vivado中任何自带的命令都可以通过 help 获取帮助信息 也可以直接输入 help 取得vivado命令合集 并通过 help
  • News Distribution(Codeforces 1167C) (并查集简单应用)

    并查集查询时间复杂度是O 1 合并时间复杂度才是O n 题意 n 人数 m 组数 m行 先输入k 表示这组有k个人 下面是k个人的编号 同组可以传递信息 问当第i个人是信息源时 有几个人知道信息 AC代码 include
  • 排序算法6-归并排序

    1 什么是归并排序 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法 该算法是采用分治法 Divide and Conquer 的一个非常典型的应用 将已有序的子 序列合并 得到完全有序的序列 即先使每个子序列有序 再使子序列段间有序 若将两
  • 电路端接电阻与信号完整性

    信号沿着传输线传播时 每时每刻阻抗都可能发生变化 例如 PCB走线的宽度或者厚度发生变化 PCB过孔 PCB转角 PCB上的电阻 电容 电感 接插件和器件引脚都会产生阻抗变化 若走线的瞬时阻抗 只和传输线的横截面积和材质特性有关 发生变化