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提问:信号线控制阻抗的大小由什么来决定呢?

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1#
发表于 2013-7-23 13:54 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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大家都知道在一些信号线的处理时(比如USB 2.0的差分线要控制90欧姆,RF要控制50欧姆,DDR 单线控制50欧姆),要求PCB板厂根据计算出的阻抗要求做阻抗控制。而大家为什么要控制这样的值呢?

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2#
发表于 2013-7-23 14:14 | 只看该作者
http://baike.baidu.com/view/16812.htm  你可以看看 有点长

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3#
 楼主| 发表于 2013-7-23 15:58 | 只看该作者
liangjiatian 发表于 2013-7-23 14:14 ' h8 z+ N5 ^% T
http://baike.baidu.com/view/16812.htm  你可以看看 有点长

6 x2 Z9 X4 T+ g3 q6 D' Q等于没回答,我不是在找阻抗的计算。。。

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4#
发表于 2013-7-23 18:01 | 只看该作者
静音 发表于 2013-7-23 15:58 8 X! {- ]( h  e5 M
等于没回答,我不是在找阻抗的计算。。。

# X. o8 a& I! ^0 Q  a: B4 B7 I四、特性阻抗
# q! `6 C# |4 m3 J5 j+ w) j4.1 当某讯号方波,在传输线组合体的讯号线中,以高准位(High Level)的正压讯号向前推进时,则距其最近的参考层(如接地层)中,理论上必有被该电场所感应出来的负压讯号伴随前行(等于正压讯号反向的回归路径Return Path),如此将可完成整体性的回路(Loop)系统。该“讯号”前行中若将其飞行时间暂短加以冻结,即可想象其所遭受到来自讯号线、介质层与参考层等所共同呈现的瞬间阻抗值(Instantanious Impedance),此即所谓的“特性阻抗”。 是故该“特性阻抗”应与讯号线之线宽(w)、线厚(t)、介质厚度(h)与介质常数(Dk)都扯上了关系。$ ?1 u, c: V  ^9 s/ k) D
4.2 阻抗匹配不良的后果 由于高频讯号的“特性阻抗”(Z0)原词甚长,故一般均简称之为“阻抗”。读者千万要小心,此与低频AC交流电(60Hz)其电线(并非传输线)中,所出现的阻抗值(Z)并不完全相同。数位系统当整条传输线的Z0都能管理妥善,而控制在某一范围内(±10﹪或±5﹪)者,此品质良好的传输线,将可使得杂讯减少,而误动作也可避免。 但当上述微带线中Z0的四种变数(w、t、h、 r)有任一项发生异常,例如讯号线出现缺口时,将使得原来的Z0突然上升(见上述公式中之Z0与W成反比的事实),而无法继续维持应有的稳定均匀(Continuous)时,则其讯号的能量必然会发生部分前进,而部分却反弹反射的缺失。如此将无法避免杂讯及误动作了。例如浇花的软管突然被踩住,造成软管两端都出现异常,正好可说明上述特性阻抗匹配不良的问题。. U+ U9 l0 j2 O2 |9 O* T
4.3 阻抗匹配不良造成杂讯。上述部分讯号能量的反弹,将造成原来良好品质的方波讯号,立即出现异常的变形(即发生高准位向上的Overshoot,与低准位向下的Undershoot,以及二者后续的Ringing)。此等高频杂讯严重时还会引发误动作,而且当时脉速度愈快时杂讯愈多也愈容易出错。' i. K3 S; U( |6 t3 t4 ^
那么是否什么时候都要考虑阻抗匹配?
; ^! ]) |: e) s. v: f在普通的宽频带放大器中,因为输出阻抗为50Ω,所以需要考虑在功率传输电路中进行阻抗匹配。但是,实际上当电缆的长度对于信号的波长来说可以忽略不计时,就勿需阻抗匹配的。' u+ g4 X" x8 }7 _
" Z8 Q2 L" r( K6 J7 e$ J
% g" G" E, a; k6 J
这些内容都是在里面的,你自己都没看 就这样说。我都不想回答你了

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5#
 楼主| 发表于 2013-7-24 09:40 | 只看该作者
liangjiatian 发表于 2013-7-23 18:01
& L+ {& \$ w  H5 y四、特性阻抗9 B( R; ~8 m6 V. U- W2 p
4.1 当某讯号方波,在传输线组合体的讯号线中,以高准位(High Level)的正压讯号向前推进 ...

& `; E3 |3 _, n" o$ O答非所问,拷贝了这么多,也就最后一句有点用处。。。
: m6 O( C  F0 a# C还是希望可以用自己的理解来回答。。。. l+ @3 I( Z) l) B) m

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6#
 楼主| 发表于 2013-7-24 09:43 | 只看该作者
补充一下,我不是问怎么控制50/90等阻抗;也不是问如果不匹配会引起怎样的后果;我是问为什么控制50,而不是60或者70,是由什么决定的?

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7#
发表于 2013-7-24 09:52 | 只看该作者
最开始的时候使用的同轴电缆居多,人们发现当同轴电缆在50ohm时,发射效果最好,因此,后续的测试仪器等一系列的电缆都采用50ohm,最后就延用下来了

点评

50ohm是一个折中的结果,最小损耗和最大功率的折中值  发表于 2013-10-10 10:17
50ohm  发表于 2013-10-10 10:16

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8#
 楼主| 发表于 2013-7-24 09:59 | 只看该作者
cwfang2013 发表于 2013-7-24 09:52 1 {/ {; g% e3 v
最开始的时候使用的同轴电缆居多,人们发现当同轴电缆在50ohm时,发射效果最好,因此,后续的测试仪器等一系 ...

6 G4 z$ A; \  w6 Q哦,谢谢,这个解释比较好。
7 Z8 i1 n" I0 d3 o2 k我开始一直以为是因为器件决定的。比如说源端器件输出阻抗是50欧姆,所以要求PCB走线是50欧姆,终端器件也是50欧姆。但是看datasheet很少有写器件的输出阻抗,所以就一直困惑着。。。因为根本不知某个器件的输出阻抗值。3 P  C+ K. J4 B

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9#
发表于 2013-7-24 10:02 | 只看该作者
这个阻抗都是大家一起认定的.....连USB的差分阻抗也是协议规定的.....

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10#
发表于 2013-7-24 10:07 | 只看该作者
静音 发表于 2013-7-24 09:59 + e7 F1 c9 h- {, S+ |* Q
哦,谢谢,这个解释比较好。0 s0 D* S. T, j& s
我开始一直以为是因为器件决定的。比如说源端器件输出阻抗是50欧姆,所以要 ...

% O# f4 T5 M/ D8 G9 e3 O% a一般源端器件的输出阻抗都很小,一般都会小于50欧姆。而终端接收器件的阻抗都很大,接近无穷大。所以才有阻抗匹配这一说

点评

支持!: 5.0
支持!: 5
一般器件输出阻抗会是在十几欧,所以才会有串一个33欧左右的电阻做串联匹配。  发表于 2013-7-24 10:12

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11#
 楼主| 发表于 2013-7-24 10:08 | 只看该作者
风吹摇摆 发表于 2013-7-24 10:02 - s- _( {9 H, e" c- `! I7 P- k
这个阻抗都是大家一起认定的.....连USB的差分阻抗也是协议规定的.....

5 t8 v5 l# x, ^( S哦,谢谢
' S# w$ C5 }3 n1 Y/ x# d所以说USB2.0就默认控制90欧姆,DDR数据线控制50欧姆,RF线控制50欧姆?3 }# `: N- x* z7 s9 h' ]
是这样吗?

点评

支持!: 5.0
RF线也分很多种,像FM的就是75ohm的。  发表于 2013-10-10 10:18
支持!: 5
  发表于 2013-7-24 10:11

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12#
 楼主| 发表于 2013-7-24 10:10 | 只看该作者
cwfang2013 发表于 2013-7-24 10:07
1 b% o5 w  k+ E一般源端器件的输出阻抗都很小,一般都会小于50欧姆。而终端接收器件的阻抗都很大,接近无穷大。所以才有 ...

8 \& }  i: a' g& H/ d/ e) Z嗯,所以才会有源端串联匹配和末端并联匹配的说法,从而串联加大源端阻抗,并联减小终端阻抗,是这样吗?

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13#
发表于 2013-7-24 10:18 | 只看该作者
静音 发表于 2013-7-24 10:10 . v: Y) ]/ u: e1 p) S$ v
嗯,所以才会有源端串联匹配和末端并联匹配的说法,从而串联加大源端阻抗,并联减小终端阻抗,是这样吗?
9 h8 `; l: G8 J( o+ u5 O( e
对咯!并联端接是在接收端消除反射,但是由于会大大地增加功耗。所以一般采用源端串联端接,消除二次反射

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14#
发表于 2013-10-5 14:17 | 只看该作者
说的很详细哦

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15#
发表于 2013-10-7 14:40 | 只看该作者
反正都是一小部分人规定的,大部分人跟着干的。   
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