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并聯(lián)端接

2024/09/29
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前文說過源端串聯(lián)端接,接下來說說終端并聯(lián)端接。

終端并聯(lián)端接分為三種方式:下拉、上拉和戴維南。

常見的信號鏈路,如果源端做了串聯(lián)端接,終端是開路狀態(tài),入射電壓進入傳輸線開始分壓,由于終端全反射,信號滿擺幅回到源端。

如果源端不做端接,終端開路,搭建相關(guān)仿真電路,得出仿真波形:

不做端接,由于各種正負反射,信號質(zhì)量很差。

下拉

先看一下終端并聯(lián)下拉形式的端接,搭建相關(guān)電路圖如下:

終端開路理解為電阻無窮大,并聯(lián)端接50 Ohm,兩者并聯(lián)為50 Ohm。信號到此阻抗匹配,不會發(fā)生反射。仿真得出波形如下:

上拉

終端并聯(lián)上拉形式的端接,搭建相關(guān)電路圖如下:

仿真得出的波形:

比較下拉和上拉兩種形式的并聯(lián)端接,下拉的最大幅值達不到1.2V,上拉的最小幅值到不了0V,這是因為源端內(nèi)阻10 Ohm 的分壓作用。下拉的時候,電壓最大值為1V,上拉的時候,電壓最小值為0.2V。

戴維南端接

戴維南并聯(lián)端接相當于將下拉和上拉端接進行了整合,由于電阻并聯(lián),所以這里取值為100 Ohm,做50 Ohm的阻抗匹配,相關(guān)電路仿真和波形如下:

戴維南端接的結(jié)果有個特征,就是電壓最大值小于上拉端接的最大值,電壓最小值大于下拉端接的最小值。改變上拉和下拉的阻值,電壓的幅值也會發(fā)生改變。

不管串聯(lián)端接還是并聯(lián)端接,由于上面的仿真都是基于理想情況進行的,但實際的產(chǎn)品設計就會有一個問題,就是在進行端接的時候,會存在一段走線,殘樁線對信號的影響是否需要關(guān)注?

有些資料的經(jīng)驗給出的是:

按此推薦的經(jīng)驗值搭建相關(guān)的電路:

仿真得出的波形如下:

仿真結(jié)果說明,殘樁引起的反射對信號的影響很大。即使調(diào)整殘樁長度為40% Tr的時延,信號的反射引起的振鈴,電壓擺幅已經(jīng)在0.2~0.8V 之內(nèi),一般情況,這個區(qū)域會引起信號的誤判,說明還是需要對殘樁進行管控。

在實際的產(chǎn)品設計種,除了殘樁需要考慮,在終端還會遇到分支結(jié)構(gòu)的情況,相關(guān)電路情況如下:

仿真結(jié)果說明,分支引起的反射對信號影響很大。

如果在分支處做50 Ohm 端接來抑制終端反射,仿真結(jié)果如下:

在各個分支做50 Ohm端接來進行阻抗匹配,信號的質(zhì)量是會變好,但仿真得出電壓的幅度太低,源端1.2V的入射電壓,終端得到的電壓為0.4V,電壓幅值太低。

如果其中一個分支端接50 Ohm,其他分支還是末端全反射,仿真結(jié)果如下:

仿真結(jié)果說明,信號還是會因為正負反射引起振鈴現(xiàn)象。

總結(jié)

綜合總結(jié)一下,殘樁和分支結(jié)構(gòu)都會引起信號反射問題,影響信號質(zhì)量。至于殘樁和分支多長需要管控,和信號的上升邊有關(guān),Len=RT經(jīng)驗公式可以參考,但準確性還是需要根據(jù)產(chǎn)品的實際情況來判斷,還是建議做相關(guān)的仿真或驗證,確保產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。

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