阻抗匹配四种处理方式

2017-05-23

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当传输路径上阻抗不连续时，会有反射发生，阻抗匹配的作用就是通过端接元器件，时传输路线上的阻抗连续以去除传输链路上产生的反射。常见的阻抗匹配如下：
一、串联端接方式
靠近输出端的位置串联一个电阻，要达到匹配效果，串联电阻和驱动端输出阻抗的总和应等于传输线的特征阻抗Z0。
在通常的数字信号系统中，器件的输出阻抗通常是十几欧姆到二十几欧姆，传输线的阻抗通常会控制在50欧姆，所以始端匹配电阻常见为33欧姆电阻。当然要达到好的匹配效果，驱动端输出到串联电阻这一段的传输路径最好较短，短到可以忽略这一段传输线的影响。
串联电阻优缺点如下：
（1）优点
  1、只需要一个电阻；
  2、没有多余的直流功耗；
  3、消除驱动端的二次反射；
  4、不受接收端负载变化的影响；
（2）缺点
1、接收端的一次发射依然存在；
2、信号边沿会有一些变化；
3、电阻要靠近驱动端放置，不适合双向传输信号；
4、在线上传输的电压是驱动电压的一半，不适合菊花链的多型负载结构。
二、并联端接方式
并联端接又叫终端匹配，要达到阻抗匹配的要求，端接的电阻应该和传输线的特征阻抗Z0相等。
在通常的数字信号传输系统里，接收端的阻抗范围为几兆到十几兆，终端匹配电阻如果和传输线的特征阻抗相等，其和接收端阻抗并联后的阻抗大致还是在传输线的特征阻抗左右，那么终端的反射系数为0。不会产生反射，消除的是终端的一次反射。
并联端接优缺点如下：
（1）优点
1、适用于多个负载
2、只需要一个电阻并且阻值容易选取
（2）缺点
1、增加了直流功耗
2、并联端接可以上拉到电源或者下拉到地，是的低电平升高或者高电平降低，减小噪声容限。
三、AC并联端接
并联端接为消除直流功耗，可以采用AC并联端接（AC终端匹配）。要达到匹配要求，端接的电阻应该和传输线的特征阻抗Z0相等。
优缺点描述如下：
（1）优点
1、适用于多个负载
2、无直流功耗增加
（2）缺点
1、需要两个器件
2、增加了终端的容性负载，增加了RC电路造成的延时
3、对周期性的信号有效（如时钟），不适合于非周期信号（如数据）
四、戴维南端接
戴维南端接同终端匹配，要达到匹配要求，终端的电阻并联值要和传输线的特征阻抗Z0相等。
优缺点描述：
（1）优点
1、适用于多个负载
2、很适用于SSTL/HSTL电平上拉或下拉输出阻抗很好平衡的情况。
（2）缺点
1、直流功耗增加
2、需要两个器件
3、端接电阻上拉到电源或下拉到地，会使得低电平升高或高电平降低
4、电阻值较难选择，电阻值取值小会使低电平升高，高电平降低更加恶劣；电阻值取大有可能造成不能完全匹配，使反射增大，可以通过仿真来确定。