阻抗匹配四種處理方式


一、串聯端接方式 
靠近輸出端的位置串聯一個電阻,要達到匹配效果,串聯電阻和驅動端輸出阻抗的總和應等於傳輸線的特征阻抗Z0。

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     在通常的數字信號系統中,器件的輸出阻抗通常是十幾歐姆到二十幾歐姆,傳輸線的阻抗通常會控制在50歐姆,所以始端匹配電阻常見為33歐姆電阻。
     當然要達到好的匹配效果,驅動端輸出到串聯電阻這一段的傳輸路徑最好較短,短到可以忽略這一段傳輸線的影響。
   串聯電阻優缺點如下:
   (1)優點
           1、只需要一個電阻;
           2、沒有多余的直流功耗;
           3、消除驅動端的二次反射;
           4、不受接收端負載變化的影響;
   (2)缺點
           1、接收端的一次發射依然存在;
           2、信號邊沿會有一些變化;
           3、電阻要靠近驅動端放置,不適合雙向 傳輸信號;
           4、在線上傳輸的電壓是驅動電壓的一半,不適合菊花鏈的多型負載結構。

二、並聯端接方式 
並聯端接又叫終端匹配,要達到阻抗匹配的要求,端接的電阻應該和傳輸線的特征阻抗Z0相等。 
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     在通常的數字信號傳輸系統里,接收端的阻抗范圍為幾兆到十幾兆,終端匹配電阻如果和傳輸線的特征阻抗相等,其和接收端阻抗並聯后的阻抗大致還是在傳輸線的特征阻抗左右,那么終端的反射系數為0。不會產生反射,消除的是終端的一次反射。
     並聯端接優缺點
     (1)優點
     1、適用於多個負載
     2、只需要一個電阻並且阻值容易選取
     (2)缺點
     1、增加了直流功耗
     2、並聯端接可以上拉到電源或者下拉到地,是的低電平升高或者高電平降低,減小噪聲容限。

三、AC並聯端接 
並聯端接為消除直流功耗,可以采用如下所示的AC並聯端接(AC終端匹配)。要達到匹配要求,端接的電阻應該和傳輸線的特征阻抗Z0相等。 
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優缺點描述如下: 
(1)優點 
1、適用於多個負載 
2、無直流功耗增加 
(2)缺點 
1、需要兩個器件 
2、增加了終端的容性負載,增加了RC電路造成的延時 
3、對周期性的信號有效(如時鍾),不適合於非周期信號(如數據)

四、戴維南端接 
戴維南端接同終端匹配,如下圖,要達到匹配要求,終端的電阻並聯值要和傳輸線的特征阻抗Z0相等。 
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優缺點描述: 
(1)優點 
1、適用於多個負載 
2、很適用於SSTL/HSTL電平上拉或下拉輸出阻抗很好平衡的情況。 
(2)缺點 
1、直流功耗增加 
2、需要兩個器件 
3、端接電阻上拉到電源或下拉到地,會使得低電平升高或高電平降低 
4、電阻值較難選擇,電阻值取值小會使低電平升高,高電平降低更加惡劣;電阻值取大有可能造成不能完全匹配,使反射增大,可以通過仿真來確定。


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