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高速電路設計中電阻應用的六點(diǎn)

在一塊PCBA中,我們所看到的器件zui多的一定是電阻。如果說(shuō)芯片是電路的大腦,那么電阻便是連接各肢體的神經(jīng)元。在高速電路設計中電阻的應用主要有六點(diǎn)。

1、限流作用

在高速電路中同時(shí)存在很多TTL芯片、MOSFET芯片、IGBT芯片、那么芯片之間驅動(dòng)兼容便尤為重要。當MOSFET電平驅動(dòng)TTL芯片時(shí),便需要加限流電阻。而相反則需要增加電源以增加驅動(dòng)電流(設計到電平轉換電路)。

2、電阻精度

2.1、在高速電路中我們所需要的的采樣電路、分壓電路、反饋電路等由電阻組成時(shí),我們需選用1%精度的電阻。

2.2、由于芯片的AD口都會(huì )存在上拉或者下拉電阻,此時(shí)情更需注意電阻值的選擇,使得測得的芯片AD口測得的電壓誤差?。ㄉ婕暗組CU的AD口電阻匹配問(wèn)題)

3、阻抗匹配

很多高速信號線(xiàn)上,如特性阻抗為75歐姆的CVBS信號線(xiàn)、特性阻抗為100歐姆的LVDS數據信號線(xiàn)、特性阻抗為90歐姆的USB高速數據線(xiàn)上,在信號傳輸的過(guò)程中,路徑的每一步都有相應的瞬態(tài)阻抗,如果沿著(zhù)互聯(lián)線(xiàn)傳輸的電信號感到的瞬態(tài)阻抗發(fā)生變化,那么一部分將繼續走下去,而另外一部分將反射后源端。

由于各個(gè)信號線(xiàn)上所需要的特性阻抗不一致,且信號源的阻抗不匹配。當源內阻小于傳輸線(xiàn)內阻時(shí)將出現振鈴,也就是過(guò)沖,過(guò)載傳輸線(xiàn)。過(guò)大的過(guò)沖往往會(huì )損壞器件。而如果源內阻大于傳輸線(xiàn)阻抗時(shí),便會(huì )出現欠沖,這會(huì )引起電路邏輯處于不確定狀態(tài),可能導致誤判或信號丟失。

此時(shí)便需要串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻、上拉電阻、下拉電阻等手段改善阻抗匹配情況。減少高速信號線(xiàn)上的由于阻抗匹配失配的情況下造成的信號反射等情況。

4、濾除高頻噪聲

當高速信號線(xiàn)之間串聯(lián)電阻后,電阻便和信號線(xiàn)間的分布電容及負載的輸入電容組成RC電路,降低信號邊沿的陡峭程度。此舉可以消除信號線(xiàn)的高頻噪聲,改善EMC。

例如,USB驅動(dòng)器和USB線(xiàn)的阻抗匹配必須在USB D 和D-上串聯(lián)電阻,串聯(lián)電阻的要求為Rs R串=USB線(xiàn)特性阻抗;

以下分別為串聯(lián)3ohm、51ohm、68ohm眼圖,RTmean和FTmean為上升和下降時(shí)間的平均值。

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