微帶傳輸線的阻抗匹配問題

1、微帶傳輸線的匹配問題u 串聯(lián)匹配Rs為驅(qū)動(dòng)端的輸出電阻（電阻值很?。籞0為傳輸線特征阻抗；負(fù)載端輸入電阻很大，近似開路。 為了達(dá)到電阻匹配，在驅(qū)動(dòng)端串聯(lián)電阻R，使RsRZ0（電阻串聯(lián)匹配）當(dāng)驅(qū)動(dòng)端有一個(gè)從5V降到1V的脈沖時(shí)（具體多大電壓不重要），在信號(hào)從負(fù)載端反射回驅(qū)動(dòng)端之前，驅(qū)動(dòng)端的壓降只有2V，（51）/2，相當(dāng)是RsR和Z0分壓（如圖下部），就是搞不懂為什么會(huì)分壓，Z0怎么就接地了呢？請(qǐng)教，謝謝！傳輸線是一對(duì)導(dǎo)線組成的，包括信號(hào)傳播路徑和返回路徑（即“地”）。特征阻抗是指?jìng)鞑ヂ窂胶头祷芈窂街g的等效電阻。只要信號(hào)沒達(dá)到終端，在任何時(shí)刻，在傳輸線上的任意點(diǎn)，信號(hào)都會(huì)“感受”到該等效電阻

2、， 因?yàn)閭鬏斁€上任意點(diǎn)都要給該點(diǎn)以后的傳輸線提供能量。我認(rèn)為傳輸線的特征阻抗并不是表示一個(gè)串聯(lián)在源端和終端之間的一個(gè)電阻，應(yīng)該認(rèn)為在源端看來，它是一個(gè)阻值為Z0的到地的一個(gè)電阻。從理想傳輸線模型（大概是這樣，具體忘了，可能有不少問題）可以看到這一點(diǎn)。信號(hào)從源端入射，不斷地給分布電容、分布電感提供能量，從左到右建立電磁場(chǎng)，直到信號(hào)傳送到終端。u 并聯(lián)匹配上面我說的只是源端的情況。下面說說終端的情況。信號(hào)傳到終端時(shí)，根據(jù)負(fù)載的不同，情況不同。當(dāng)負(fù)載阻抗等于特征阻抗時(shí)，信號(hào)被負(fù)載完全吸收，不會(huì)發(fā)生反射；當(dāng)負(fù)載阻抗大于特征阻抗時(shí)，會(huì)有一個(gè)電壓為正的反射信號(hào)，一種典型情況是終端開路，這時(shí)反射電壓等于入射

3、電壓，即全反射；負(fù)載阻抗大于特征阻抗時(shí)，會(huì)有一個(gè)電壓為負(fù)的反射信號(hào)，一種典型情況是終端短路，這時(shí)反射電壓等于負(fù)的入射電壓。反射電壓和入射電壓會(huì)在終端疊加，所以當(dāng)終端負(fù)載阻抗很大時(shí)，會(huì)有信號(hào)過沖。為了抑制信號(hào)的反射，需要做阻抗匹配。所謂的阻抗匹配，就是使得傳輸線的終端負(fù)載等于特征阻抗。匹配有兩種方法：1. 源端串聯(lián)匹配方法。這種匹配方法實(shí)際上是在傳輸線上入射一半的信號(hào)電壓，當(dāng)信號(hào)傳到終端時(shí)，由于負(fù)載阻抗非常大，近似于開路，信號(hào)在終端發(fā)生全反射，反射電壓加上入射電壓就等于信號(hào)原來的電壓了。反射信號(hào)從終端反射回源端，對(duì)于反射信號(hào)來說，源端就是反射信號(hào)的終端了，由于源端的阻抗已經(jīng)是匹配了的（即信號(hào)源內(nèi)

4、阻加上源端匹配電阻等于特征阻抗），所以反射信號(hào)在源端被吸收，抑制了反射信號(hào)在源端再一次反射，也就抑制了振鈴現(xiàn)象。2. 終端并聯(lián)匹配的方法。這種方法更好理解，最簡單的方法就是在終端并聯(lián)一個(gè)到地的電阻，阻值等于傳輸線的特征阻抗。信號(hào)傳到終端時(shí)，由于負(fù)載阻抗等于特征阻抗，信號(hào)在終端完全吸收，并沒有反射。不過這種匹配方式在高電平時(shí)有很大的靜態(tài)功耗。其他終端并聯(lián)匹配方法都是圍繞著降低靜態(tài)功耗來做文章的。1、阻抗匹配阻抗匹配是指信號(hào)源或者傳輸線跟負(fù)載之間的一種合適的搭配方式。根據(jù)接入方式阻抗匹配有串行和并行兩種方式；根據(jù)信號(hào)源頻率阻抗匹配可分為低頻和高頻兩種。（1）高頻信號(hào)一般使用串行阻抗匹配。串行電阻的

5、阻值為2075，阻值大小與信號(hào)頻率成正比，與PCB走線寬度和長度成反比。在嵌入式系統(tǒng)中，一般頻率大于20M的信號(hào)PCB走線長度大于5cm時(shí)都要加串行匹配電阻，例如系統(tǒng)中的時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)和地址總線信號(hào)等。串行匹配電阻的作用有兩個(gè)： 減少高頻噪聲以及邊沿過沖。如果一個(gè)信號(hào)的邊沿非常陡峭，則含有大量的高頻成分，將會(huì)輻射干擾，另外，也容易產(chǎn)生過沖。串聯(lián)電阻與信號(hào)線的分布電容以及負(fù)載輸入電容等形成一個(gè)RC電路，這樣就會(huì)降低信號(hào)邊沿的陡峭程度。 減少高頻反射以及自激振蕩。當(dāng)信號(hào)的頻率很高時(shí)，則信號(hào)的波長就很短，當(dāng)波長短得跟傳輸線長度可以比擬時(shí)，反射信號(hào)疊加在原信號(hào)上將會(huì)改變?cè)盘?hào)的形狀。如果傳輸線的特征阻

6、抗跟負(fù)載阻抗不相等（即不匹配）時(shí)，在負(fù)載端就會(huì)產(chǎn)生反射，造成自激振蕩。PCB板內(nèi)走線的低頻信號(hào)直接連通即可，一般不需要加串行匹配電阻。（2）并行阻抗匹配又叫“終端阻抗匹配”，一般用在輸入/輸出接口端，主要指與傳輸電纜的阻抗匹配。例如，LVDS與RS422/485使用5類雙絞線的輸入端匹配電阻為100120；視頻信號(hào)使用同軸電纜的匹配電阻為75或50、使用篇平電纜為300。并行匹配電阻的阻值與傳輸電纜的介質(zhì)有關(guān)，與長度無關(guān)，其主要作用也是防止信號(hào)反射、減少自激振蕩。值得一提的是，阻抗匹配可以提高系統(tǒng)的EMI性能。此外，解決阻抗匹配除了使用串/并聯(lián)電阻外，還可使用變壓器來做阻抗變換，典型的例子如以

7、太網(wǎng)接口、CAN總線等。2、0歐電阻的作用（1）最簡單的是做跳線用，如果某段線路不用，直接不焊接該電阻即可（不影響外觀）。（2）在匹配電路參數(shù)不確定的時(shí)候，以0歐姆代替，實(shí)際調(diào)試的時(shí)候，確定參數(shù)，再以具體數(shù)值的元件代替。（3）想測(cè)某部分電路的工作電流時(shí)，可以去掉0歐電阻，接上電流表，這樣方便測(cè)量電流。（4）在布線時(shí),如果實(shí)在布不過去了,也可以加一個(gè)0歐的電阻 起跨接作用。（5）在高頻信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中，充當(dāng)電感或電容（起阻抗匹配作用，0歐電阻也有阻抗！）。充當(dāng)電感用時(shí)，主要是解決EMC問題。（6）單點(diǎn)接地，例如模擬地與數(shù)字地的單點(diǎn)對(duì)接共地。（7）配置電路，可以取代跳線和撥碼開關(guān)。有時(shí)用戶會(huì)亂動(dòng)設(shè)置，易引起誤會(huì)，為了減少維護(hù)費(fèi)用，應(yīng)用0歐電阻代替跳線等焊在板子上。（8）系統(tǒng)調(diào)試用，例如將系統(tǒng)分成幾個(gè)模塊，模塊間的電源與