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在高速PCB设计中，信号的反射将给PCB的设计质量带来很大的负面影响，而要减轻反射信号的负面影响，有三种方式：
6 C+ V) _2 m' m5 H Z9 b$ }. K 1），降低系统频率从而加大信号的上升与下降时间，使信号在加到传输线上前，前一个信号的反射达到稳定；
5 z% s( r* r! Z! ]# v H 2），缩短PCB走线长度使反射在最短时间内达到稳定；
! [: k, n8 A+ O& U 3），采用阻抗匹配方案消除反射；
( O/ Z; S; h% z! r' {7 @% g7 e x 在高速系统设计中，第1种是不可能的，而第2种也是不实际的，通常要缩短PCB布线长度，可能需要增加布线层数、增加过孔数，从而得不偿失，那么第3种是最好的方法，常用的阻匹配方式有以下几种：; ~4 z6 O9 H2 E X& C
( T. T |+ u9 [6 J, e6 u 1.源端串联匹配
/ t4 x; J8 u$ H4 F 源端串联匹配就是在输出BUFFER上串接一个电阻，使BUFFER的输出阻抗与传输线阻抗一致；此电阻在PCB设计时应尽量靠近输出BUFFER放置 ，常用的值为：33殴姆。0 K# H) t/ Q% n5 c
对于TTL或CMOS驱动，信号在逻辑高及低状态时均具有不同的输出阻抗，而一些负载器件可能具有不同的输入输出阻抗，不能简单的得知，所以在使用串联端接匹配时，在具有输入输出阻抗不一致的条件下，可能不是最佳的选择；在布线终端上存在集总线型负载或单一元件时，串联匹配是最佳的选择；; o. V- S' v! i: L$ U% A! j
串联电阻的大小由下式决定：
* I/ d# V! J8 ]) r: S8 D R=ZO-R0 ZO--传输线阻抗 R0--BUFFER输出阻抗9 F3 J3 K( F- u5 t x
串联匹配的优点：提供较慢的上升时间，减少反系量，产生更小的EMI，从而降低过冲，增加信号的传输质量；, @) o9 z6 c b' @& [$ S0 c
串联匹配的缺点：当TTL/CMOS出现在同一网络上时，在驱动分布负载时，通常不能使用串联匹配方式。1 ^0 N/ b& r8 u5 k
8 e% F: z( {/ t: |: t7 x, ^1 _. v 2.终端并联匹配
% d3 |* O& T3 [ 由在走线路径上的某一端连接单个电阻构成，这个电阻的阻值必须等于传输线所要求的电阻值，电阻的另一端接电源或地；简单的并联匹配很少用于CMOS与TTL设计中；5 {2 U3 _2 {1 h
并联匹配的优点：可用于分布负载，并能够全部吸收传输波以消除反射；; `8 U/ u% i- u7 U
并联匹配的缺点：需额外增加电路的功耗，会降低噪声容限。
8 Q( H0 F% M- x$ ~' W 3.戴维南匹配
$ A1 h" _5 ~% G Vref=R2/(R1+R2)•V $ [2 I7 i7 h0 G* w$ s4 H
Vref--输入负载所要求的电压1 S8 ]( l/ d3 t9 r; N& f
V--电压源 R1---上拉电阻 R2--下拉电阻: ~/ t! j- X! y
当R1=R2时，对高低逻辑的驱动要求均是相同的，对有些逻辑系列可能不能接受；. A3 m* V v1 Y3 o8 L( ^4 E1 u1 M
当R1>R2时，逻辑低对电流的要求比逻辑高大，这种情况对TTL与COMS器件是不能工作的；
3 N7 n! `" K6 O* U. S 当R1<R2时，这种对大多数的设计比较合适；4 |0 }, c/ T Q% c* T) p4 ^
戴维南匹配的优点: 能够全部吸收传输波以消除反射，尤其适合用于总线使用；
, W3 h' N) u0 N 戴维南匹配的缺点：需额外增加电路的功耗，会降低噪声容限；
( Z, |4 T- X8 S! J" `. B$ T6 \8 o) t- r; \ {* k
4.RC网络匹配 , L Z9 I! I G" e- } O+ l7 [8 o
端接电阻应该等于传输线的阻抗Z0，而电容一般非常小(20PF--600PF)；RC网络的时间常数必须大于两倍的信号传输延时时间；+ r/ U4 n9 l6 {. q
RC端接匹配的优点：可在分布负载及总线布线中使用，它完全吸收发送波，可以消除反射，并且具有很低的直流功率损耗；+ `+ ^6 L' \2 k* s
RC端接的缺点：它将使非常高速的信号速率降低，RC电路的时间常数选择不好会导致电路存在反射，对于高频、快速上升的信号应多加注意。
4 S% a# I4 q8 R/ o
/ }$ [, H3 [( P& ~; k 5.二极管匹配
! Q1 K8 ?* q& V+ b6 } 二极管匹配方式常用于差分或成对网络上，采用二极管匹配会使其负载变成非线性，可能会增加EMI的问题。1 m3 g( V8 l% j. ^/ L, T6 ]- z# Z% T& j
各种匹配方式的特征如下表所示：( x5 I- S1 M* P6 P \) I0 h
9 p$ D. `, k4 Y, J终端类型 元件数 延时情况 电源要求 元件值 备注
( f# S b' F1 W" G$ V并联 1 小 高 R=Z0 功耗很大
. K, |1 m3 f$ M, h! d戴维南 2 小 高 R=2Z0 ( E# l2 o: e+ F9 z: i1 ~, p
RC 2 小 中 R=Z0,C很小 7 `, J( v9 J5 V4 r
二极管 2 小 高 根据电源电压宝
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发表于 2011-11-18 09:50
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