處理阻抗匹配的幾種方法
生活中處處可見電路傳輸,那么你知道什么是阻抗匹配嗎?當(dāng)傳輸路徑上阻抗不連續(xù)時(shí),會(huì)有反射發(fā)生,阻抗匹配的作用就是通過端接元器件,時(shí)傳輸路線上的阻抗連續(xù)以去除傳輸鏈路上產(chǎn)生的反射。 下面我們介紹下常見的阻抗匹配處理方式!
一、串聯(lián)端接方式
靠近輸出端的位置串聯(lián)一個(gè)電阻,要達(dá)到匹配效果,串聯(lián)電阻和驅(qū)動(dòng)端輸出阻抗的總和應(yīng)等于傳輸線的特征阻抗Z0。
在通常的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)中,器件的輸出阻抗通常是十幾歐姆到二十幾歐姆,傳輸線的阻抗通常會(huì)控制在50歐姆,所以始端匹配電阻常見為33歐姆電阻。
當(dāng)然要達(dá)到好的匹配效果,驅(qū)動(dòng)端輸出到串聯(lián)電阻這一段的傳輸路徑最好較短,短到可以忽略這一段傳輸線的影響。
串聯(lián)電阻優(yōu)缺點(diǎn)如下:
(1)優(yōu)點(diǎn)
1、只需要一個(gè)電阻;
2、沒有多余的直流功耗;
3、消除驅(qū)動(dòng)端的二次反射;
4、不受接收端負(fù)載變化的影響;
(2)缺點(diǎn)
1、接收端的一次發(fā)射依然存在;
2、信號(hào)邊沿會(huì)有一些變化;
3、電阻要靠近驅(qū)動(dòng)端放置,不適合雙向 傳輸信號(hào);
4、在線上傳輸?shù)碾妷菏球?qū)動(dòng)電壓的一半,不適合菊花鏈的多型負(fù)載結(jié)構(gòu)。
二、并聯(lián)端接方式
并聯(lián)端接又叫終端匹配,要達(dá)到阻抗匹配的要求,端接的電阻應(yīng)該和傳輸線的特征阻抗Z0相等。
在通常的數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)里,接收端的阻抗范圍為幾兆到十幾兆,終端匹配電阻如果和傳輸線的特征阻抗相等,其和接收端阻抗并聯(lián)后的阻抗大致還是在傳輸線的特征阻抗左右,那么終端的反射系數(shù)為0。不會(huì)產(chǎn)生反射,消除的是終端的一次反射。
并聯(lián)端接優(yōu)缺點(diǎn)
(1)優(yōu)點(diǎn)
1、適用于多個(gè)負(fù)載
2、只需要一個(gè)電阻并且阻值容易選取
(2)缺點(diǎn)
1、增加了直流功耗
2、并聯(lián)端接可以上拉到電源或者下拉到地,是的低電平升高或者高電平降低,減小噪聲容限。
三、AC并聯(lián)端接
并聯(lián)端接為消除直流功耗,可以采用如下所示的AC并聯(lián)端接(AC終端匹配)。要達(dá)到匹配要求,端接的電阻應(yīng)該和傳輸線的特征阻抗Z0相等。
優(yōu)缺點(diǎn)描述如下:
(1)優(yōu)點(diǎn)
1、適用于多個(gè)負(fù)載
2、無直流功耗增加
(2)缺點(diǎn)
1、需要兩個(gè)器件
2、增加了終端的容性負(fù)載,增加了RC電路造成的延時(shí)
3、對(duì)周期性的信號(hào)有效(如時(shí)鐘),不適合于非周期信號(hào)(如數(shù)據(jù))
四、戴維南端接
戴維南端接同終端匹配,要達(dá)到匹配要求,終端的電阻并聯(lián)值要和傳輸線的特征阻抗Z0相等。
優(yōu)缺點(diǎn)描述:
(1)優(yōu)點(diǎn)
1、適用于多個(gè)負(fù)載
2、很適用于SSTL/HSTL電平上拉或下拉輸出阻抗很好平衡的情況。
(2)缺點(diǎn)
1、直流功耗增加
2、需要兩個(gè)器件
3、端接電阻上拉到電源或下拉到地,會(huì)使得低電平升高或高電平降低
4、電阻值較難選擇,電阻值取值小會(huì)使低電平升高,高電平降低更加惡劣;電阻值取大有可能造成不能完全匹配,使反射增大,可以通過仿真來確定。以上就是阻抗匹配的一些處理方法。