Vad är karakteristisk impedans?
Den karakteristiska impedansen är för AC-signaler (eller högfrekventa signaler). Den karakteristiska impedansen är ett koncept vid långtidsöverföring. Under överföringen av signalen i transmissionsledningen, vid en punkt där signalen anländer, kommer det att finnas ett gap mellan transmissionslinjen och referensplanet. Ett elektriskt fält bildas. På grund av existensen av det elektriska fältet genereras en momentan liten ström, och denna lilla ström finns vid varje punkt i transmissionsledningen. Samtidigt har signalen också en viss spänning, så i signalöverföringsprocessen kommer varje punkt på transmissionslinjen att motsvara ett motstånd, vilket är den karakteristiska impedansen för transmissionslinjen vi nämnde.
Kontinuiteten för karakteristisk impedans (ρ) beror i grunden på stabiliteten i förhållandet mellan fördelningsparametrarna L{{0}} och C0. Vi känner alla till Ohms lag: U=RI, där R är resistansen eller resistansbelastningen, i ohm (Ω). Motstånd är relaterat till resistiviteten (även känd som konduktivitet) hos metallmaterial, men vid överföring av högfrekventa signaler måste vi också förstå överföringen av det fysiska mediet (som tvinnat par, koaxialtråd, vågledare) som sänder högfrekventa signaler Egenskaper som skiljer sig från lågfrekventa signaler. Denna transmissionsegenskap är relaterad till transmissionsmediets ledande material (såsom koppar eller silver), konduktivitet (resistivitet), geometrisk form (oftast cylindrisk), distribuerad induktans (L0), distribuerad kapacitans (CO) isoleringsmaterial (permittivitet) etc. är relaterade, men den lågfrekventa signalöverföringen tar ofta inte hänsyn till inverkan av dessa fördelningsparametrar och isoleringsmaterialets dielektriska konstant.
Varför testa karakteristisk impedans?
När en ljusstråle skjuter från luften ut i vattnet kommer den att reflekteras, eftersom ljusets och vattnets ljusledaregenskaper är olika. På liknande sätt, när signalen sänds, om den karakteristiska impedansen ändras på transmissionsledningen, kommer även reflektion att inträffa. Våglängden är omvänt proportionell mot frekvensen. Lågfrekventa signalens våglängd är mycket större än längden på transmissionsledningen, så det är i allmänhet inte nödvändigt att överväga reflektionsproblemet. I högfrekvensdomänen, när signalens våglängd och transmissionsledningslängden är av samma storlek, är den reflekterade signalen lätt att alias med originalsignalen, vilket påverkar signalkvaliteten. Impedansmatchning kan effektivt minska och eliminera högfrekvent signalreflektion, så vi måste testa den karakteristiska impedansen och förstå det balanserade och stabila värdet för att förbättra det dåliga testfenomenet som orsakas av reflektion. Därför är impedansstabilitet mycket viktigt för att kontrollera egenskaperna hos differentialsignallinjen. Impedansen är mycket viktig för integriteten hos digitala höghastighetssignaler, eftersom värdet på karakteristisk impedans kommer att påverka ögondiagrammet för differentialsignalen, signalbandbredd, signal jitter och störspänning på signalledningen.
USB-impedansmatchningsproblem; varför den karakteristiska impedansen för USB är 90 ohm
Beroende på varför du behöver testa impedansen som nämns här, om du behöver få en kvalificerad impedans, måste du utföra impedansmatchning. Om ditt USB-gränssnitt används för att överföra data och hastigheten ligger inom höghastighetsområdet, måste du ansluta USB-gränssnittsdatakabeln på PCB:n. För impedansmatchning kan du specifikt designa en differentialimpedans på cirka 90 ohm, vilket är endast för ett par linjer som överför data; om hastighetskravet inte är högt är det naturligtvis inte ett problem om impedansen inte används, men i höghastighetsapplikationer kommer stabilitet och hastighet att påverka Många höghastighetssignallinjer, som CVBS-signallinjer med en karakteristisk impedans på 75 ohm, LVDS-datasignallinjer med en karakteristisk impedans på 100 ohm och USB-höghastighetsdatalinjer med en karakteristisk impedans på 90 ohm. I processen för signalöverföring, vägen Varje steg har en motsvarande transientimpedans. Om transientimpedansen som känns av den elektriska signalen som sänds längs förbindelselinjen ändras, kommer en del att fortsätta att fortsätta, och den andra delen kommer att reflekteras tillbaka till källan. Eftersom den erforderliga karakteristiska impedansen för varje signallinje är inkonsekvent, och impedansen för signalkällan stämmer inte överens. När källans inre resistans är mindre än överföringsledningens interna resistans kommer det att ringas, det vill säga överskrida och överbelasta överföringsledningen. Överdriven överskjutning tenderar att skada enheten. Om källans inre resistans är större än överföringsledningens impedans kommer undershoot att inträffa, vilket gör att kretslogiken är i ett obestämt tillstånd, vilket kan leda till felbedömning eller signalförlust.
De matchande motstånden som nämns på Internet är alla på full hastighet och låg hastighet
Jag nämnde precis problemet med impedansmatchning. Jag tycker att vi ska öppna ett fönster. Därefter öppnar vi en dörr. Vår USB-signal är i allmänhet en differentialsignal. Differentialsignalen är ett positivt och negativt två spår, fasen mellan de två. Skillnaden på 180 grader kan undertrycka common mode-störningar (samma interferenskälla bildar samma interferensvågform på de två signalerna, och slutligen kommer en positiv och en negativ att vara offset), och det kan också öka signalamplituden (en positiv och en negativ, båda amplituden motsvarar två gånger amplituden på en tråd). Differentialsignaler har också två sätt för tät koppling och lös koppling. Lös koppling kan läggas mellan två trådar för att ytterligare undvika koppling (överhörning) mellan de två. När de är tätt kopplade kan de två ledningarna vara mycket nära, oavsett tätt kopplade eller löst kopplade, differentialsignalen förlitar sig huvudsakligen på jordplanet som returväg; låt oss prata om 50 ohm koaxial impedans. Jag vet inte dess ursprung, men de flesta RF-instrument, IC:er, delar etc. är designade enligt 50 ohm, för att matcha 50 ohm instrument, IC:er, delar etc., 50 ohm kontakter, PCB spår, anslutningsledningar etc. behövs för att ansluta, så att RF-signalen kan överföras till en annan med maximal effekt Ena änden. Dessutom är 50 ohm PCB-spåret här, 50 ohm är den karakteristiska impedansen för kurvan; i själva verket är den 90 ohm USB som definieras idag faktiskt föreningen som verifierar PCB-spårbredden, avståndet och kortet enligt applikationsdesignen. Parametrar, faktiskt, jag tror att USB faktiskt kan göras av 100 ohm, men den bästa verifieringsdatan i front-end-laboratoriet är 90 ohm, så de olika kontakterna och kablarna på baksidan kan bara göras på 90 ohm. Om vår egen Om kortet är tillverkat av 100 ohm eller något annat kommer reflektioner att uppstå under signalöverföringen, och ovanstående impedansmatchningsproblem kommer att uppstå.
Om oss
