Вы полностью понимаете роль согласования импеданса и нулевого сопротивления при проектировании печатных плат?

1. Согласование импеданса относится к подходящему сочетанию между источником сигнала или линией передачи и нагрузкой.

В соответствии с режимом доступа согласование импеданса имеет последовательный и параллельный два способа; В соответствии с частотой согласования импеданса источника можно разделить на две низкочастотные и высокочастотные.

Высокочастотные сигналы обычно используют последовательное согласование импеданса.

Значение сопротивления последовательного резистора находится в диапазоне от 20 до 75 Ом. Значение сопротивления прямо пропорционально частоте сигнала и обратно пропорционально ширине провода печатной платы.

Во встроенной системе последовательные согласующие резисторы требуются для сигналов с частотой более 20 M и длиной маршрута печатной платы более 5 см, таких как тактовые сигналы, сигналы данных и сигналы адресной шины в системе. Последовательные согласующие резисторы служат двум целям:

(1) Уменьшите высокочастотный шум и перерегулирование краев. Если фронт сигнала очень крутой, он содержит большое количество высокочастотных составляющих, которые будут излучать помехи, кроме того, он также подвержен выбросам.

Последовательное сопротивление образует RC-цепь с распределенной емкостью сигнальной линии, входной емкостью нагрузки и т. д., что уменьшает крутизну фронта сигнала.

(2) Уменьшите высокочастотное отражение и самовозбуждающиеся колебания. Когда частота сигнала высока, длина волны сигнала короткая. Когда длина волны достаточно коротка, чтобы соответствовать длине линии передачи, отраженный сигнал, наложенный на исходный сигнал, изменит форму исходного сигнала.

Если характеристический импеданс линии передачи не равен импедансу нагрузки (то есть не совпадает), то на конце нагрузки произойдет отражение, что приведет к автоколебаниям. Низкочастотные сигналы на печатной плате могут быть подключены напрямую, обычно не требуется добавлять последовательное согласующее сопротивление.

2. Согласование параллельного импеданса также называется согласованием терминального импеданса

Обычно используется в интерфейсе ввода / вывода, в основном относится к согласованию импеданса с кабелем передачи.

Например, LVDS и RS422/485 используют согласующее входное сопротивление витой пары класса 5 100~120 Ом; Согласующее сопротивление видеосигнала составляет 75 или 50 Ом при использовании коаксиального кабеля и 300 Ом при использовании плоского кабеля.

Значение сопротивления параллельного согласующего сопротивления зависит от среды кабеля передачи, независимо от длины, и его основная функция заключается в предотвращении отражения сигнала и уменьшении самовозбуждающихся колебаний.

Стоит отметить, что согласование импеданса может улучшить характеристики электромагнитных помех системы. Кроме того, в дополнение к использованию последовательного/параллельного сопротивления для согласования импеданса, трансформаторы также МОГУТ использоваться для преобразования импеданса, типичные примеры, такие как интерфейс Ethernet, шина CAN и т. д.

3.Нулевое сопротивление

Проще всего использовать перемычку, если участок линии не используется, напрямую не приваривать сопротивление (не влияет на внешний вид).

Когда параметр согласующей цепи неясен, он заменяется нулевым сопротивлением. При фактической отладке определяется параметр, а затем заменяется конкретное значение компонента.

Если вы хотите измерить рабочий ток определенной части цепи, вы можете удалить сопротивление с нулевым сопротивлением и подключить амперметр, чтобы легко измерить ток.

В проводке, если ткань не в прошлом, вы также можете добавить сопротивление с нулевым сопротивлением, чтобы играть роль моста.

В высокочастотных сигнальных сетях действует как индуктор или конденсатор (действует как согласование импеданса, сопротивление с нулевым сопротивлением также имеет импеданс). При работе в качестве индуктора, в основном, для решения проблем EMC.

Заземление в одной точке, например, аналоговое заземление на цифровое заземление в одной точке общего заземления.

Настройте схемы, которые могут заменить перемычки и микропереключатели. Иногда пользователи будут возиться с настройками, легко вызвать недоразумение, чтобы снизить затраты на техническое обслуживание, применить сопротивление с нулевым сопротивлением вместо сварки перемычек на плате.

Для отладки системы, например, система разделена на несколько модулей, а питание между модулями отделено от нулевого сопротивления заземления. Когда во время отладки обнаруживается короткое замыкание источника питания или заземления, сопротивление с нулевым сопротивлением может быть удалено, чтобы сузить диапазон поиска.

Вышеуказанные функции также могут быть заменены «магнитными шариками». Сопротивление с нулевым сопротивлением и магнитная бусина хотя и несколько похожи по функциям, но есть существенные различия: первое - это характеристики импеданса, второе - индуктивные характеристики. Магнитные шарики обычно используются в силовых и наземных сетях и обладают эффектом фильтрации.

Если вы хотите сделать хорошую работу, вы должны сначала улучшить устройство, лучше понять согласование импеданса и сопротивление с нулевым сопротивлением, чтобы упростить проектирование печатных плат и производство печатных плат.