消除信号反射的匹配方式PCB设计
在高速PCB设计中,信号的反射将给PCB的PCB设计质量带来很大的负面影响,而要减轻反射信号的负面影响,有三种方式:
1)降低系统频率从而加大信号的上升与下降时间,使信号在加到传输线上前,前一个信号的反射达到稳定;
2)缩短PCB走线长度使反射在最短时间内达到稳定;
3)采用阻抗匹配方案消除反射;
在高速系统PCB设计中,第1种是不可能的,而第2种也是不实际的,通常要缩短PCB布线长度,可能需要增加布线层数、增加过孔数,从而得不偿失,那么第3种是最好的方法,常用的阻匹配方式有以下几种:
1.源端串联匹配
源端串联匹配就是在输出BUFFER上串接一个电阻,使BUFFER的输出阻抗与传输线阻抗一致;此电阻在PCB设计时应尽量靠近输出BUFFER放置 ,常用的值为:33殴姆。
对于TTL或CMOS驱动,信号在逻辑高及低状态时均具有不同的输出阻抗,而一些负载器件可能具有不同的输入输出阻抗,不能简单的得知,所以在使用串联端接匹配时,在具有输入输出阻抗不一致的条件下,可能不是最佳的选择;在布线终端上存在集总线型负载或单一元件时,串联匹配是最佳的选择;
串联电阻的大小由下式决定:
R=ZO-R0 ZO--传输线阻抗 R0--BUFFER输出阻抗
串联匹配的优点:提供较慢的上升时间,减少反系量,产生更小的EMI,从而降低过冲,增加信号的传输质量;
串联匹配的缺点:当TTL/CMOS出现在同一网络上时,在驱动分布负载时,通常不能使用串联匹配方式。
2.终端并联匹配
由在走线路径上的某一端连接单个电阻构成,这个电阻的阻值必须等于传输线所要求的电阻值,电阻的另一端接电源或地;简单的并联匹配很少用于CMOS与TTLPCB设计中;
并联匹配的优点:可用于分布负载,并能够全部吸收传输波以消除反射;
并联匹配的缺点:需额外增加电路的功耗,会降低噪声容限。
1)降低系统频率从而加大信号的上升与下降时间,使信号在加到传输线上前,前一个信号的反射达到稳定;
2)缩短PCB走线长度使反射在最短时间内达到稳定;
3)采用阻抗匹配方案消除反射;
在高速系统PCB设计中,第1种是不可能的,而第2种也是不实际的,通常要缩短PCB布线长度,可能需要增加布线层数、增加过孔数,从而得不偿失,那么第3种是最好的方法,常用的阻匹配方式有以下几种:
1.源端串联匹配
源端串联匹配就是在输出BUFFER上串接一个电阻,使BUFFER的输出阻抗与传输线阻抗一致;此电阻在PCB设计时应尽量靠近输出BUFFER放置 ,常用的值为:33殴姆。
对于TTL或CMOS驱动,信号在逻辑高及低状态时均具有不同的输出阻抗,而一些负载器件可能具有不同的输入输出阻抗,不能简单的得知,所以在使用串联端接匹配时,在具有输入输出阻抗不一致的条件下,可能不是最佳的选择;在布线终端上存在集总线型负载或单一元件时,串联匹配是最佳的选择;
串联电阻的大小由下式决定:
R=ZO-R0 ZO--传输线阻抗 R0--BUFFER输出阻抗
串联匹配的优点:提供较慢的上升时间,减少反系量,产生更小的EMI,从而降低过冲,增加信号的传输质量;
串联匹配的缺点:当TTL/CMOS出现在同一网络上时,在驱动分布负载时,通常不能使用串联匹配方式。
2.终端并联匹配
由在走线路径上的某一端连接单个电阻构成,这个电阻的阻值必须等于传输线所要求的电阻值,电阻的另一端接电源或地;简单的并联匹配很少用于CMOS与TTLPCB设计中;
并联匹配的优点:可用于分布负载,并能够全部吸收传输波以消除反射;
并联匹配的缺点:需额外增加电路的功耗,会降低噪声容限。
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