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作者：winthony 端接，是我們?cè)?a href="http://m.qingdxww.cn/keyword/電路" target="_blank" class="relatedlink">電路中經(jīng)常用到的。在高速電路中，端接顯得尤其重要。如果在電路設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有進(jìn)行正確的端接，嚴(yán)重的可能造成電路完全不能工作。今天就來說說端接這點(diǎn)事。 先說說電路為什么需要端接?眾所周知，電路中如果阻抗不連續(xù)，就會(huì)造成信號(hào)的反射，引起上沖下沖，振鈴等信號(hào)失真，嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量。所以在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候阻抗匹配是很重要的考慮因素。我們的PCB走線進(jìn)行阻抗控制已經(jīng)不是什么高深的技術(shù)了，基本上是每個(gè)硬件工程師必備的基本能力。那么在具體電路中，只考慮走線的阻抗還不夠。實(shí)際電路都是由發(fā)送端，連線，和接收端共同組成的。我們希望做到的是整個(gè)鏈路的阻抗都是一致的。但是實(shí)際電路中很難做到這一點(diǎn)，一般發(fā)送端的輸出阻抗會(huì)比較小，而接收端的輸入阻抗又很高，那么要處理好這對(duì)矛盾，端接就成為一種很自然的手段。因此，端接的本質(zhì)依然是阻抗匹配，這個(gè)是進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的重中之重。 常見的端接方式有下面幾種：串聯(lián)端接，并聯(lián)端接，戴維寧端接以及RC網(wǎng)絡(luò)端接。下面就簡單介紹一下幾種端接方式的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)。 (1) 串聯(lián)端接。這是我們最容易想到也最常用的一種端接方式。發(fā)送端的輸出阻抗比較小，那么我們?cè)陔娐飞现苯哟?lián)一個(gè)電阻，使得輸出阻抗加上電阻阻值的總阻抗等于傳輸線阻抗，這樣就能保證阻抗的連續(xù)性，減小信號(hào)的反射。串聯(lián)端接實(shí)現(xiàn)比較簡單，缺點(diǎn)也比較明顯，由于線路中串聯(lián)了電阻，會(huì)影響信號(hào)的上升時(shí)間，在高速電路中可能會(huì)引起問題。另外由于電阻的分壓，使得發(fā)送端輸出減小。串聯(lián)端接的電阻要放在盡量靠近發(fā)送端的位置，能發(fā)揮更好的作用。 (2) 并聯(lián)端接。當(dāng)接收端的輸入阻抗比較大時(shí)，我們可以考慮在接收端并聯(lián)端接一個(gè)電阻到地或者到電源。電阻的阻值等于走線的特征阻抗。通過這種方式實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。這種方式和串聯(lián)端機(jī)一樣簡單易行，缺點(diǎn)是會(huì)消耗直流功率。上拉的時(shí)候能提高驅(qū)動(dòng)能力，下拉的時(shí)候能提高對(duì)電流的吸收能力。 (3) 戴維寧端接。戴維寧端接就是采用上拉電阻和下拉電阻來共同組成端接電路，使得戴維寧等效阻抗等于傳輸線的特征阻抗以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。戴維寧端接的優(yōu)點(diǎn)是上拉電阻和下拉電阻都能用來吸收反射，在電路上沒有信號(hào)的時(shí)候，還能夠?yàn)殡娐诽峁┮粋�(gè)直流電平，適合總線應(yīng)用。但是缺點(diǎn)也很明顯，那就是由于電阻的存在，在電源盒地之間存在直流通路，直流功耗較大。 (4) RC網(wǎng)絡(luò)端接。RC網(wǎng)絡(luò)端接是并聯(lián)端接的升級(jí)版。就是在并聯(lián)到地的電阻下面再增加一顆電容。這樣既能夠和并聯(lián)端接一樣減小反射，同時(shí)由于電容的存在隔離了直流，減小了直流功耗。當(dāng)然缺點(diǎn)也很明顯，RC電路的時(shí)間常數(shù)會(huì)影響信號(hào)的上升時(shí)間，在高速電路使用中要仔細(xì)計(jì)算。 在實(shí)際的電路中，我們要根據(jù)電路的不同特點(diǎn)選擇合適的端接方式。比如在DDR芯片的數(shù)據(jù)線和地址線上我們都會(huì)用到端接電阻。但是兩者的位置是略有區(qū)別的。由于地址線是單向的，都是從主控端到存儲(chǔ)端，所以我們用串聯(lián)端接的時(shí)候把串聯(lián)電阻靠近主控端效果會(huì)比較好。但是由于數(shù)據(jù)線上的信號(hào)是雙向的，串聯(lián)電阻靠近哪一端都很難同時(shí)滿足發(fā)送與接收的要求，這時(shí)只能折中考慮放在線路的中間。而在更高速的DDR2或者DDR3芯片中，由于采用了ODT(片上端接)技術(shù)，端接電阻直接做在了存儲(chǔ)芯片內(nèi)部，那么外部就不需要做端接處理了。另外如果發(fā)送端和接收端的距離很近，走線可以控制的很短，走線上信號(hào)的延時(shí)不足信號(hào)上升時(shí)間的二十分之一，那么不加端接電阻一般也能正常工作。可以看出來，PCB設(shè)計(jì)沒有哪種方法是萬能的，所以需要我們?nèi)ダ斫怆娐氛嬲淖饔茫龅街淙恢渌匀弧＞唧w問題具體分析，靈活的運(yùn)用各種設(shè)計(jì)規(guī)則和技巧，更好的完成項(xiàng)目。 |
