PCB设计仿真之探讨源端串联端接
宣布时间:2022-11-22 11:39
作者:银娱geg优越会科技高速先天生员 孙宜文
上期高速线生简朴先容了反射原理也提到了源端串联端接,笔者借此篇文章再深入探讨下,本文使用Sigrity Topology Explorer 17.4仿真软件。


搭建一个简朴的电路模子,给一个上升沿和下降沿均为0.5ns的脉冲波形,电压跳变为0V-2V-0V,高电平一连时间为10ns,假定芯片内部驱动17ohm,路径中传输线的时延为1ns,一起看下这个链路的吸收端和发送端波形:


仿真效果:

传输线阻抗50ohm,通道最后开路。现实电路在事情的时间,最后通常是高阻状态,也就是和开路差未几。信号抵达最后全反射,每个时间阶段视察点的电压值这里就不做诠释了,感兴趣的读者可以团结反射系数盘算。
负载端吸收到信号过冲很大,当在靠近源端的地方加上33ohm的电阻后仿真效果如下:


源端阻抗获得匹配
接下来我们用现真相形做例子,模拟一个33Mbps的local bus信号,发明无故接时间的信号波形,只有一点小小的过冲,是一个还不错的信号波形。

但我们把速率调到200Mbps,或许是DDR1的速率,发明不端接会有很大的过冲。

看来随着速率的提高,阻抗不匹配的链路中,源端串联照旧有须要的。那么我们该怎样判断何时需要端接?
这里和信号的上升时间Tr及传输线延时TD有关,下面有个履历公式可提供参考:
TD=20%Tr
我们来验证下公式,拿适才的示例继续仿真,调解参数,上升时间是0.5ns,传输线延时是1ns,递减传输线延时,从1ns逐渐减小至0.1ns(20%Tr),视察负载端的信号质量。

看起来,Tr减小到0.1ns的时间,反射噪声约为12%,差别的结构,差别的信号要求差别,详细看信号能容忍多大的噪声,仅作为快速定位的履历参考。另外需要注重串阻需要只管靠近源端,不然会引起多次反射,降低端接效果,甚至导致信号更差,来看下差别位置的串阻带来的影响。


文末总结下源端串联端接的优点:
源端串联通过靠近芯片发送端串联电阻,使得该串联电阻与芯片的内阻之和只管与传输线阻抗一致。该端接简朴功耗小,不会给驱动器带来特另外直流负载,只需要一个电阻就可以抑制驱动端到负载端的二次反射,常适用于点对点的拓扑上。