Sonlandırma dirençleri nasıl çalışır; daha düşük değerler kullanırsam ne olur?

FPGA'ye düşük hızlı 8bit DDR2 yongası araştıracağım ve çalışmasını sağlamak için çok önemli sorularım var :-)

Bu, sonlandırma direnci fikrinin, sinyalin çoğunu GND'ye batırmak olduğu, yani sadece küçük bir kısmının geri yansıdığı doğru mu? Diyelim ki, daha fazla değerli yansımaların faz dışı kalması ve daha az parazite neden olması için 2-3 dirençli küçük dirençler diyelim mi?

Bir iletim hattı sonsuz bir kapasitör ve indüktör seti (kayıpsız) olarak modellenebilir. Elektrik hattınız anında bir bağlantı olarak düşünemeyeceğiniz kadar büyüdükçe bu modeli kullanmaya başlarsınız.

Genel fikir

Birincisi, bir LC devresinin halkası olacak ve eğer aniden başka bir LC devresi yerine bir "açılmaya" çarpacaksa, çok yüksek sekecektir. 10 indüktör ve 10 kondansatör kullanarak bir model yapacak olursanız, bu kolayca olur. Sonlandırmayı sonlandırdığınızda, sinyali azaltıyorsunuzdur. Eğer sonunda mükemmel bir şekilde eşleşen bir rezistörünüz varsa, rezistansın gücünü harcayacağı için 0 atmaya sahip olacaksınız.

Kaynak Sonlandırma

Bunun yerine, kaynak ile iletim hattı arasındaki iletim hattına uygun bir direnç yerleştirirseniz, en etkili sonlandırma tekniklerinden birini elde edersiniz. Bu durumda, hat sadece hedef voltajın 1 / 2'sine kadar sürülebilir, ancak sinyal çizgiden aşağıya doğru hareket eder ve diğer ucundaki açıka çarptığında (çoğu girişler çok yüksek empedanslarla neredeyse açılır) zıplar, iki katına çıkar. ve alıcıda size tam bir voltaj veriyor. Sinyal daha sonra geriye doğru hareket eder ve kaynağa ulaştığında, direnç üzerinde sonlanır.

Bu anında net olmayabilir, "Yüksek Hızlı Dijital Tasarım: Bir Kara Büyü El Kitabı" nı öneririm ama bu, çizginizin bir noktada neredeyse o kadar yükseğe çıkmadığı ve gürültünün dV / dt'nin bir işlevi olduğu anlamına gelir. Bu sadece kaynaktaki hatta gürültüyü sonlandırır ve bu da büyük miktarda yardımcı olur. En sevdiğim kara büyü el kitabını yırtıp atmanızı şiddetle tavsiye ederim.

İz Empedansı

Çoğu insan endüktans ve kapasitansın basit denklem formlarını duymuş. Kapasite alanı ile yukarı ve mesafe ile aşağı gider. Endüktans, döngünün büyüklüğü ile artar.

Bir yer düzleminin üzerinde bir iz olduğunu düşünüyorsanız, iziniz genişledikçe, alan artar ancak mesafe artmaz. Bu, endüktansınız aynı kalırken kapasitansınızın arttığı anlamına gelir. Mesafeniz arttıkça, bölgeniz aynı empedansı korumak için çok artacaktır.

Dışarıda pek çok farklı hesap makineleri var. Google arama ile anında bir tane buldum .

Sadece empedansınızla eşleştirin, bazı sonlandırmalar ekleyin ve bir yer düzleminde bir mola boyunca köprüleme gibi kötü uygulamalardan kaçının (bu sinyal çizgileri etrafına gömülü izler yok). Umarım bu aynı zamanda fiziksel etkileri de biraz daha netleştirir.

Fesih Çok Küçük?

Aslında yansımalar alacaksınız, ancak zıplamak yerine aşağı zıplayacaktır. Bir açık voltajınızı iki katına çıkarır, hepsi geriye yansır. Tersi bir kısa devre yapar ve size sıfır voltaj verir. Ayrıca, sürücünüzden güç emiliminizi de büyük ölçüde artırır.

Bir iletim hattının yaylarla birbirine bağlanmış asılı ağırlık olarak düşünün. Her şey tek biçimli ise ve biri hattın kuzey ucunda kısa bir güneye doğru kıpırdayarak orijinal konumuna geri döndürürse, çok güzel bir dalga hattın güneyine doğru ilerler; Her bir ağırlığa bir taraftan atılan enerji mükemmel bir şekilde diğerine iletilecektir, böylece dalga bir ağırlıktan geçtikten sonra bu ağırlık orijinal pozisyonunda hareketsiz olacaktır. Dalga çizginin sonuna gelinceye kadar hepsi çok iyi.

Bu noktada, üç genel şeyden biri olabilir:

1. Güney taraftaki son ağırlık, güney tarafına bağlı hiçbir şey olmadan serbestçe hareket edebiliyorsa, ikinci-son dalganın enerjisini kabul eder, ancak itecek bir şeyi olmaz. Güneyden almadığı kuzeye doğru geri itme, kuzeyden aldığı güneye doğru itmeyi iptal etmeyecek. Ağırlığın açılmamış momentumu bu nedenle ağırlığını güneyden kuzeye çekmesine ve kuzeye yayılan bir dalga başlatmasına neden olacaktır. Orijinal kuzey-güney dalgasının başlangıç ​​noktasından kısa bir süre güneye doğru hareket eden dalgalara yol açan bir sıkıştırma dalgası olmasına rağmen, yansıyan dalganın güneye doğru giden dalgaları olan bir gerilim dalgası olacağını unutmayın.
2. Güney taraftaki son ağırlık, güney tarafındaki yayı taşınmaz bir duvara tutturulmuşsa, duvar normal ağırlıklardan birinden daha sert geri çekilir. Bu daha sert geri itme, ağırlığın başlangıç ​​noktasına doğru bir dalga göndermesine neden olur; Bu yeni dalga, orijinali gibi bir sıkıştırma dalgası olacak, ancak ağırlıkların başlangıç ​​noktalarının biraz kuzeye kaymasına neden olacaktır.
3. Güneydeki ağırlığın güney yayı, doğru miktarda direnç sağlayan bir şeye bağlıysa, dalganın tüm enerjisi bu dirence boşaltılacak ve yansıma olmayacak.

Son ağırlığın bir miktar dirence sahip olduğu ancak doğru miktarda olmadığı senaryo, yukarıdaki (1) ve (3) veya (2) ve (3) 'ün bir kombinasyonu olarak davranacaktır. Çekim yapılacak senaryo ise # 3.

Empedansı iz empedansıyla eşleştirirler. Bu yüzden yansıma yok. Akımı batırabilecekleri gerçeği sadece bir yan etkidir. Değerleri iz empedansına, alıcı ve sürücünün değerine göre hesaplanmalıdır. Johnson & Graham'dan Yüksek Hızlı Dijital Tasarım bu konuda önerdiğim kitap.

Birden çok daha küçük değerli dirençler sinyali çok zayıflatır. Ayrıca, sürücünün kaldırabileceğinden daha güncel olabilir.

Sonlandırma dirençlerinin arkasındaki ilke, girdilerinizin empedansı ile iletim hattınızın (PCB) izlerinin empedansı) ve kaynağınızla eşleşmektir. Genellikle, giriş pinleri CMOS olduğundan yüksek giriş empedansına sahiptir. Yüksek empedanslı giriş pimine paralel olarak küçük bir değer direnci eklemek, giriş empedansını eklediğiniz dirençlere etkili bir şekilde ayarlayacaktır. Bu yararlıdır, çünkü çıkış empedansı genellikle oldukça düşüktür ve düşük empedanslı bir mikro şerit iletim hattı yapmak kolaydır.

Bir sonlandırma direnci kullanırken amaç onu giriş pimine mümkün olduğunca yakın hale getirmektir. Birden fazla direnç kullanmak daha az optimal olacaktır çünkü direnç bir topaklanmış eleman gibi daha azdır. Diğer şey, hedef empedansınızı bilmeniz gerektiğidir. Empedansınızdan daha büyük veya daha küçük bir dirence sahip olmak uyumsuzluğa neden olur ve bu da yansımalara neden olur.

Mekaniğini tam olarak bilmiyorum, ancak sonlandırma direncinin amacı, iletim yolu sonsuza dek sürüyormuş gibi görünmesini sağlamaktır. Empedanstaki herhangi bir değişiklik, konektörler, aktarım yolunda hasar veya (açık bir şekilde) farklı empedanslı bir yola geçiş gibi yansımalara neden olur.

Daha düşük değerli bir direnç kullanmak (daha küçük değerli dirençler ile ne demek istediğinizi tam olarak bilmiyorsanız - ne tür bir konfigürasyona koyarsanız, HF performansının yayılmasıyla daha etkili bir direnç elde edersiniz) Sürücüler normalden daha yüksek güçlere sahip olup, bu da hasara neden olabilir.

Yansıma katsayısı yansıyan dalga daha düşük bir empedans ortamına geçiş bir sonucu olarak, 180 ° faz kayması gerekir, böylece negatif olacaktır.