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PCB技術

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PCB阻抗匹配和零歐姆電阻的作用是什麼?
2020-09-22
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Author:Dag      Share


匹配傳輸線或負載源的阻抗。根據接入方式,阻抗匹配可分為串聯和並聯兩種方式;根據信號源的頻率阻抗匹配,可分為低頻和高頻。

串行阻抗匹配通常用於高頻信號

串聯電阻的阻值為20~75Ω,與信號頻率成正比,與PCB走線寬度成反比。在嵌入式系統中,當頻率大於20m,PCB走線長度大於5cm時,應加串聯匹配電阻,如係統中的時鐘信號、數據和地址總線信號。串聯匹配電阻有兩個作用

1. 降低高頻噪聲和邊緣過衝。如果一個信號的邊緣很陡,它就含有大量的高頻成分,會輻射干擾,另外容易產生過衝。串聯電阻、信號線分佈電容和負載輸入電容組成一個RC電路,降低了信號邊沿的陡度。

2、減少高頻反射和自激振盪。當信號的頻率很高時,信號的波長很短。當波長足夠短以匹配傳輸線的長度時,當反射信號疊加在原始信號上時,原始信號的形狀會發生變化。如果傳輸線的特徵阻抗不等於負載阻抗(即失配),負載端會發生反射,導致自激振盪。PCB板內走線的低頻信號可直接連接,無需加串聯匹配電阻。

電路板阻抗

電路板阻抗

並聯阻抗匹配也稱為“終端阻抗匹配”

一般用於輸入/輸出接口,主要是指與傳輸電纜的阻抗匹配。例如LVDS和RS422/485使用5類雙絞線的輸入匹配電阻為100~120Ω;視頻信號同軸電纜的匹配電阻為75Ω或50Ω,扁平電纜的匹配電阻為300Ω。並聯匹配電阻的阻值與傳輸電纜的介質有關,與長度無關。其主要作用是防止信號反射,減少自激振盪。

值得一提的是,阻抗匹配可以提高系統的EMI性能。另外,除了使用串聯/並聯電阻,變壓器還可以用來變換阻抗,如以太網接口、CAN總線等。

零歐姆電阻

簡單的就是做跳線,如果一段線不用,直接不焊電阻(不影響美觀)。

當匹配電路的參數不確定時,用零歐姆代替。在實際調試中,參數是由具有特定值的組件確定和替換的。

當要測量部分電路的工作電流時,可以去掉零歐姆電阻,接上電流表,方便測量電流。

如果接線不接零,也可以起到過去的作用。

在高頻信號網絡中,它充當電感器或或電容器(充當阻抗匹配,零歐姆電阻也具有阻抗)。用作電感時,主要解決EMC問題。

單點接地,如模擬地和數字地單點接地。

配置電路可以代替跳線和撥碼開關。為了降低維護成本,採用零歐姆電阻代替跳線焊接在板上。

例如,將系統分成若干個模塊,模塊之間的電源和地用零歐姆電阻隔開。當在調試階段發現電源或地短路時,去掉零歐姆電阻可以縮小搜索範圍。