阻抗匹配
阻抗匹配是指在能量傳輸時(shí)，要求負載阻抗要和(hé)傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)等，此時(shí)的(de)傳輸不會産生(shēng)反射，這(zhè)表明(míng)所有(yǒu)能量都(dōu)被負載吸收了。反之則在傳輸中有(yǒu)能量損失。在高(gāo)速PCB設計(jì)中，阻抗的(de)匹配與否關系到信号的(de)質量優劣。
PCB走線什麽時(shí)候需要做阻抗匹配？
不主要看(kàn)頻(pín)率，而關鍵是看(kàn)信号的(de)邊沿陡峭程度，即信号的(de)上(shàng)升/下(xià)降時(shí)間(jiān)，一般認為(wèi)如果信号的(de)上(shàng)升/下(xià)降時(shí)間(jiān)（按10%～90%計(jì)）小(xiǎo)于6倍導線延時(shí)，就是高(gāo)速信号，必須注意阻抗匹配的(de)問(wèn)題。導線延時(shí)一般取值為(wèi)150ps/inch。
特征阻抗
信号沿傳輸線傳播過程當中，如果傳輸線上(shàng)各處具有(yǒu)一緻的(de)信号傳播速度，并且單位長(cháng)度上(shàng)的(de)電(diàn)容也一樣，那(nà)麽信号在傳播過程中總是看(kàn)到完全一緻的(de)瞬間(jiān)阻抗。由于在整個(gè)傳輸線上(shàng)阻抗維持恒定不變，我們給出一個(gè)特定的(de)名稱，來(lái)表示特定的(de)傳輸線的(de)這(zhè)種特征或者是特性，稱之為(wèi)該傳輸線的(de)特征阻抗。特征阻抗是指信号沿傳輸線傳播時(shí)，信号看(kàn)到的(de)瞬間(jiān)阻抗的(de)值。特征阻抗與PCB導線所在的(de)闆層、PCB所用的(de)材質（介電(diàn)常數）、走線寬度、導線與平面的(de)距離等因素有(yǒu)關，與走線長(cháng)度無關。特征阻抗可以使用軟件(jiàn)計(jì)算(suàn)。高(gāo)速PCB布線中，一般把數字信号的(de)走線阻抗設計(jì)為(wèi)50歐姆，這(zhè)是個(gè)大約的(de)數字。一般規定同軸電(diàn)纜基帶50歐姆，頻(pín)帶75歐姆，對(duì)絞線（差分）為(wèi)100歐姆。
常見阻抗匹配的(de)方式
1、串聯終端匹配
在信号源端阻抗低(dī)于傳輸線特征阻抗的(de)條件(jiàn)下(xià)，在信号的(de)源端和(hé)傳輸線之間(jiān)串接一個(gè)電(diàn)阻R，使源端的(de)輸出阻抗與傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)匹配，抑制從(cóng)負載端反射回來(lái)的(de)信号發生(shēng)再次反射。
匹配電(diàn)阻選擇原則：匹配電(diàn)阻值與驅動器(qì)的(de)輸出阻抗之和(hé)等于傳輸線的(de)特征阻抗。常見的(de)CMOS和(hé)TTL驅動器(qì)，其輸出阻抗會随信号的(de)電(diàn)平大小(xiǎo)變化(huà)而變化(huà)。因此，對(duì)TTL或CMOS電(diàn)路(lù)來(lái)說(shuō)，不可能有(yǒu)十分正确的(de)匹配電(diàn)阻，隻能折中考慮。鏈狀拓撲結構的(de)信号網路(lù)不适合使用串聯終端匹配，所有(yǒu)的(de)負載必須接到傳輸線的(de)末端。
串聯匹配是最常用的(de)終端匹配方法。它的(de)優點是功耗小(xiǎo)，不會給驅動器(qì)帶來(lái)額外(wài)的(de)直流負載，也不會在信号和(hé)地(dì)之間(jiān)引入額外(wài)的(de)阻抗，而且隻需要一個(gè)電(diàn)阻元件(jiàn)。
常見應用：一般的(de)CMOS、TTL電(diàn)路(lù)的(de)阻抗匹配。USB信号也采樣這(zhè)種方法做阻抗匹配。
2、并聯終端匹配
在信号源端阻抗很(hěn)小(xiǎo)的(de)情況下(xià)，通(tōng)過增加并聯電(diàn)阻使負載端輸入阻抗與傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)匹配，達到消除負載端反射的(de)目的(de)。實現(xiàn)形式分為(wèi)單電(diàn)阻和(hé)雙電(diàn)阻兩種形式。
匹配電(diàn)阻選擇原則：在芯片的(de)輸入阻抗很(hěn)高(gāo)的(de)情況下(xià)，對(duì)單電(diàn)阻形式來(lái)說(shuō)，負載端的(de)并聯電(diàn)阻值必須與傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)近(jìn)或相(xiàng)等；對(duì)雙電(diàn)阻形式來(lái)說(shuō)，每個(gè)并聯電(diàn)阻值為(wèi)傳輸線特征阻抗的(de)兩倍。
并聯終端匹配優點是簡單易行，顯而易見的(de)缺點是會帶來(lái)直流功耗：單電(diàn)阻方式的(de)直流功耗與信号的(de)占空比緊密相(xiàng)關；雙電(diàn)阻方式則無論信号是高(gāo)電(diàn)平還(hái)是低(dī)電(diàn)平都(dōu)有(yǒu)直流功耗，但(dàn)電(diàn)流比單電(diàn)阻方式少一半。
常見應用：以高(gāo)速信号應用較多。
（1）DDR、DDR2等SSTL驅動器(qì)。采用單電(diàn)阻形式，并聯到VTT（一般為(wèi)IOVDD的(de)一半）。其中DDR2數據信号的(de)并聯匹配電(diàn)阻是內(nèi)置在芯片中的(de)。
（2）TMDS等高(gāo)速串行數據接口。采用單電(diàn)阻形式，在接收設備端并聯到IOVDD，單端阻抗為(wèi)50歐姆（差分對(duì)間(jiān)為(wèi)100歐姆）。

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