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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 硬件设计讨论 › 聊一聊源端匹配和终端匹配，请大神们指点！
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聊一聊源端匹配和终端匹配，请大神们指点！

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荒村战士

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1#
发表于 2014-7-18 22:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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今天和同学兼同事的一哥们骑车上班，路上无聊，就聊到了源端匹配和终端匹配的问题，由于我们均是刚入职不久的小屌丝，理解不够深刻，特发帖求证和求指导！希望各位大神们，不吝赐教，畅所欲言！
0 m( P& a  N# u) z
+ j3 O" }9 Q* I2 x( h5 h; l我的理解
( J4 G$ V5 J; l; _, ^' Q7 u        源端匹配-----因为驱动源的内阻小于传输线的特征阻抗，所以要在源端串一个电阻，来使传输线认为驱动源的内阻和其内阻相等，这样整个系统（从驱动源到传输线，再到负载）的阻抗才是连续的，才不会产生反射。
0 w/ W1 \; X& ]6 P* q7 r% r        终端匹配-----因为负载的内阻小于传输线的特征阻抗，所以需要在终端串一个电阻，来使传输线认为驱动源的内阻和其内阻相等，这样整个系统（从驱动源到传输线，再到负载）的阻抗才是连续的，才不会产生反射。- \/ P1 i0 K/ r6 M+ Z4 I( K

9 ]) L" d# a' p4 X# A" D我同学的理解：
  F% o' T* |; b. P4 q" a  v; ^        源端匹配----是为了防止反射回来的信号，干扰驱动源再次发送的信号，才需要进行源端匹配。" z& T5 G4 d: P7 G$ o# Y/ o
        终端匹配----他没有发表意见。
9 E- \$ G8 h; v6 l公司仿真组同事意见：
* U0 `, g4 h7 }        源端匹配----他同意我的观点
" ~# t, O. Y" m+ F. q5 O        终端匹配----他不同意我的观点，他认为终端匹配必须是并联电阻到地，因为，他认为负载阻抗始终大于传输线阻抗。. ~; B! u% \* x0 n- E6 L! u
% i+ U) B2 c' M$ b
请各位大神们给分析分析，谢谢！最好写出自己的理解，不要给个网址，或来一句“百度，谷歌”什么的！！！

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kevin890505

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发表于 2014-7-27 18:06 | 只看该作者
本帖最后由 kevin890505 于 2014-7-27 18:08 编辑
: B- G! I* c. A; K% c# W6 x3 d- H$ [4 k9 A3 B: H
其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：
; E* |# k9 H. |' `  C1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让信号更好的从源端到终端；
' f9 c* d. E6 n2，一般来说，源端的输出阻抗一般都不大，而且随着高低电平不同阻抗也不一致；而终端接收端的阻抗一般很大，所以两者不是由三者的阻抗关系决定的；   
- G, q! N  c/ R3，假如没有电阻，信号从源端出来后，幅值会降低;而在到达终端时候由于近似开路，信号又会接近全反射；
% r1 ]# D) H5 y! t4，假如源端30欧，传输线60欧，终端1M欧。那么如何看待在源端串一个30的电阻和在终端并一个60欧的电阻又和区别？  假设信号是3V-0V% Z# a& c0 n+ x& t' m1 F
  前者信号在传递过程中，从信号源出来，由于分压效果，会以1.5V继续传播，到终端全反射，1.5+1.5=3V，信号回复，但是反射波形会传回源端，这时候串联的电阻会把这个波形吸收；
1 H1 _* ]7 Y2 R; X  _5 Z3 u  而后者的信号则是以3V传递到终端，然后全反射，但是终端并联了个和传输线阻抗一样的电阻，这是终端的电阻就把这个波形吸收+ t# o  m+ t# n2 ~& {; }

) y' Z$ u+ Z* E4 K& I但是串联对于普通信号容易实现，简单，PCB走线也简单，并联不仅布局麻烦，而且会有持续的直流功耗，所以一般不用，DDR上可以看到。3 |6 ?+ f! {3 Q+ l

# Q; m/ Y# W: [. h( j9 W) N/ X另外“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”  应该欠妥吧，不然DDR的设计不就SB了么？我实际在NANDFLASH和DDR的总线上测试过终端匹配，效果很明显，所以搞不懂这哥们是从哪里看到的这个理论

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荒村战士

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 楼主| 发表于 2014-7-20 09:17 | 只看该作者
在网上，搜到一篇仿真的文章，该文章描述了，源端串阻对终端信号的影响。请各位看看，谢谢8 U6 l9 U! V' H
打开自带实例中的Ser_ibs.tln: p/ S' E4 u1 n1 x8 d' r
/ a0 k8 a+ P+ C1 |
图中的CGS74CT2524为output，74HCXX为input，它们都有各自的ibis模型。% B, G) y" l9 v4 a) v3 W- Y
# z& q* C6 i* s: r
源端的端接电阻RS为0欧姆，传输线为50欧姆。
+ |! Z$ Z/ ?, C, M& I7 h. q/ A$ h# L7 ~/ |( W* g
# U. C- L' g" g
0 i9 h5 A+ [' w. q+ U5 z
先运行仿真一次，IC model的速度选为Typical，它表示上升下降沿的速率。Fast-Strong最快，Slow-Weak最慢。
$ j- D' }8 f" W* Z1 S  ]$ p9 n# s& K  e1 q& D: I( E
运行之后的结果如下，图中红色的波形为输入端74HCXX的下降沿，振铃比较的大：) k2 o  m+ R; z2 v$ Y
% [- N! g: f( D( [  \

$ \% W4 R8 f% e9 N: B: ~0 g  C: F
9 X) c/ M  M5 O$ L' g" {修改源端端接电阻改善波形的方法6 E  A2 z  N1 v/ g, L( E) q4 _% ]

0 v- i" t7 _* a5 v2 E' m, d9 r3 qHyperLynx带有智能端接分析的功能，菜单Wizards->Run Terminator Wizard运行之后，给出了推荐的电阻值28.1欧姆, K2 C$ [- t0 H. ~3 v

- V5 N. ]8 e! D1 {/ l# m
/ c( [7 U3 o% Q6 q! {+ y+ M: ]; l- T- V* @8 n6 A! Q. Y& `
设置完成之后RS的阻值已经改变了
& S, T* s9 S) S# K0 |( A+ Z( m! [
0 E* n9 i4 E' ?; N1 h

: L  v+ ]# F5 O% R1 ~$ B再次运行仿真，结果如下，终端的振铃显著减小。2 M3 }2 h, }9 i0 y) ^% j

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kevin890505

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发表于 2014-7-27 20:59 | 只看该作者
00750 发表于 2014-7-27 20:50$ q6 t8 B; ?/ x" h& v
消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！
- ]7 z$ k9 Z, u7 g2 B! m: ?' \
好吧 你赢了    的确是这样 不过这个地方不需要咬文嚼字吧   $ f, }& ?6 J& Y) L8 w
好比说如果有什么方法可以把波形变成完美的方波    信号完整性的工程师就失业了

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00750
  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-12-9 15:04

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    [LV.9]以坛为家II
    2#
    发表于 2014-7-19 10:15 | 只看该作者
    源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。
    / O+ q4 h6 ^3 J终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的。

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    荒村战士

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    3#
     楼主| 发表于 2014-7-19 14:24 | 只看该作者
    00750 发表于 2014-7-19 10:15
    ! E+ ]/ c+ g4 a! s7 h2 Y8 C* I源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。. M4 t! ^! b, Y1 a. W
    终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的 ...

    3 t6 ~) @9 }( w2 {" u5 [8 h. D那请问，我理解的对吗？请给详细说说呗！谢谢

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    00750
  • TA的每日心情
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    [LV.9]以坛为家II
    4#
    发表于 2014-7-19 21:01 | 只看该作者
    荒村战士 发表于 2014-7-19 14:24
    + P9 _0 y8 v- p; Q" |4 N那请问，我理解的对吗？请给详细说说呗！谢谢

    # |, b) C! p$ Q/ l) z我不敢说你的理解不对，只能说不全面。以并联终端匹配为例来说，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，以达到消除负载端反射的目的。* v5 F; @3 A+ W6 Y9 i6 \

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    李明宗伟

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    6#
    发表于 2014-7-20 10:51 | 只看该作者
    针对你的理解说下吧：1 z" t! J; b7 F& R$ `  ^
    1.源端匹配。你是说为了防止反射；当更具体来说，是防止二次反射。所以你的理解和你同事的理解并不矛盾的。
    * ]  g$ I7 U9 L8 A2.终端匹配。仿真组的同事说得有点绝对了。众所周知，做阻抗匹配就是为了是阻抗连续，所以终端究竟是串联还是并联，还是需要根据负载大小来定的，只要保证阻抗连续就可以了。

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    yuxuan51

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    7#
    发表于 2014-7-27 14:45 | 只看该作者
    00750 发表于 2014-7-19 10:15  s* \9 U+ U0 ~/ V
    源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。- _* C8 k2 \% H' E% |' M
    终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的 ...
    6 X& Z* p/ M- v& G! Z6 _  Z# j
    请问：“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”，这个里面终端匹配为什么实际做不到消除反射？

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  • TA的每日心情
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    [LV.9]以坛为家II
    9#
    发表于 2014-7-27 20:50 | 只看该作者
    kevin890505 发表于 2014-7-27 18:06
    ) }  X; n+ q' z0 m; v$ J其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：( G5 l* u& P; P* S5 k
    1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让 ...
    9 L# F$ g( H$ c' ]
    消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

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    10#
    发表于 2014-7-27 20:51 | 只看该作者
    yuxuan51 发表于 2014-7-27 14:451 s- B1 I& C3 k3 b- `0 _  x6 r
    请问：“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”，这个里面终端匹配为什么实际做不到消除反射 ...
    + k3 Z3 ]/ r# p8 [& ^
    消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

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    [LV.9]以坛为家II
    12#
    发表于 2014-7-27 21:57 | 只看该作者
    kevin890505 发表于 2014-7-27 20:59
    2 D  e& _2 m# Y: _好吧 你赢了    的确是这样 不过这个地方不需要咬文嚼字吧   & ^  W8 l% n+ M' v% \0 V
    好比说如果有什么方法可以把波形变成 ...

    3 i' G# e0 ?: U5 n3 o# c呵呵，没有谁输谁赢。可能是我表达的不清楚。

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    yuxuan51

    该用户从未签到
    13#
    发表于 2014-7-28 08:32 | 只看该作者
    kevin890505 发表于 2014-7-27 18:06
    ! [/ \: ^2 w& e. E其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：
    % k# s3 t0 w8 C8 @8 p1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让 ...

    4 U# ~( ?; J9 }7 L! ?思路很清晰啊 - X2 Z7 a5 x. w  X8 U$ e) g6 {5 ?' P- p
    . I( @& r: |" E5 [
    另外我再加一句，例子中并联匹配的情况，从源端到传输线端的电压已经不是3V传输了，而变成2V了，所以即便到终端匹配后直流电平也达不到3V了。

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    yuxuan51

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    14#
    发表于 2014-7-28 08:33 | 只看该作者
    00750 发表于 2014-7-27 20:50
    2 k1 V: x4 O! Y消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！
    + r9 M! c8 \9 E3 @" c
    好的，多谢！

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    kevin890505

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    15#
    发表于 2014-7-28 13:08 | 只看该作者
    yuxuan51 发表于 2014-7-28 08:32
    5 e! `) t: n8 V4 V, y$ s思路很清晰啊 9 C9 e4 D5 [- y+ Z& T" P+ t

    ; q* G% W, r9 _; \; I0 E另外我再加一句，例子中并联匹配的情况，从源端到传输线端的电压已经不是3V传输了 ...

    3 S0 [5 c, M6 Y, w7 G4 D7 c% V& _是的  搞忘了  终端匹配要降低电平的

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