ตัวต้านทานการเลิกจ้างทำงานอย่างไร; จะเกิดอะไรขึ้นถ้าฉันใช้ค่าที่ต่ำกว่า


24

ฉันจะพยายามเชื่อมต่อชิป 8 บิต DDR2 ความเร็วต่ำกับ FPGA และฉันมีคำถามสำคัญที่ทำให้มันทำงาน :-)

ถูกต้องหรือไม่ว่าแนวคิดของตัวต้านทานการเลิกจ้างคือการจมสัญญาณส่วนใหญ่ไปยัง GND ดังนั้นส่วนเล็ก ๆ ของมันจึงสะท้อนกลับมา? มีใครลองใส่ตัวต้านทาน 2-3 ตัวที่มีค่าน้อยกว่าเพื่อให้การสะท้อนกลับที่มีค่าคงที่หลายครั้งจะอยู่นอกเฟสและทำให้เกิดการรบกวนน้อยลง?


3
วิธีแก้ปัญหาทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์ของเทเลเกอร์เบราเซอร์ - ซึ่งได้มาจากวงจร RLC ที่เทียบเท่ากันของความยาวต่างกันของสายส่งแบบสองตัวนำ - ให้ทั้งคลื่นไปข้างหน้าและข้างหลัง จากข้อเท็จจริงที่ว่าความต้านทานของโหลดคือ ZL = VL / IL คุณสามารถหาค่า V- = [(ZL - Z0) / (ZL ​​+ Z0)] V + โดยที่ Z0 คือความต้านทานลักษณะเฉพาะของสายส่งและ V- และ V + คือแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าของคลื่นสะท้อนและคลื่นตกกระทบตามลำดับ ดังนั้นถ้า ZL = Z0 ความกว้างของการสะท้อนคือ 0 และไม่มีคลื่นนิ่ง
Eryk Sun

คำตอบ:


19

สายส่งสามารถสร้างแบบจำลองเป็นชุดอนันต์ของตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ (ไม่สูญเสีย) คุณเริ่มใช้รุ่นนี้เนื่องจากสายไฟฟ้าของคุณมีขนาดใหญ่พอที่คุณจะนึกไม่ออกว่าสายเชื่อมต่อแบบทันที

ความคิดทั่วไป

อย่างแรกวงจร LC จะมีวงแหวนและถ้ามันกระทบกับ "เปิด" แทนที่จะเป็นวงจร LC อื่นมันจะเด้งสูงมาก หากคุณต้องสร้างแบบจำลองโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำ 10 ตัวและตัวเก็บประจุ 10 ตัวสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ง่าย เมื่อคุณทำการสิ้นสุดในตอนท้ายคุณจะทำให้สัญญาณอับ หากคุณมีตัวต้านทานที่จับคู่กันอย่างสมบูรณ์ในตอนท้ายคุณจะมี 0 เกินพิกัดเนื่องจากตัวต้านทานจะกระจายพลังงาน

การสิ้นสุดของแหล่งที่มา

หากคุณวางตัวต้านทานที่ตรงกับสายส่งในอนุกรมระหว่างต้นทางและสายส่งแทนคุณจะได้รับหนึ่งในเทคนิคการเลิกจ้างที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ในกรณีนี้สายสามารถขับไปที่ 1/2 ของแรงดันไฟฟ้าเป้าหมายได้ แต่สัญญาณจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นและเมื่อมันกระทบกับการเปิดที่ปลายอีกด้าน (อินพุตส่วนใหญ่จะเปิดขึ้นพร้อมกับอิมพีแดนซ์สูงมาก) และให้แรงดันเต็มที่กับตัวรับ จากนั้นสัญญาณจะเดินทางไปด้านหลังและเมื่อถึงแหล่งกำเนิดจะสิ้นสุดลงที่ตัวต้านทาน

สิ่งนี้อาจไม่ชัดเจนในทันทีฉันขอแนะนำ "High Speed ​​Digital Design: A Handbook of Black Magic" แต่นี่หมายความว่าสายของคุณไม่ขับเกือบสูงถึงจุดหนึ่งและเสียงเป็นหน้าที่ของ dV / dt สิ่งนี้จะตัดจุดรบกวนบนเส้นตรงที่ต้นทางเท่านั้นซึ่งจะช่วยให้เกิดเสียงดังในปริมาณมาก ฉันขอแนะนำให้คุณฉีกหนังสือคู่มือดำเวทมนตร์ที่ชื่นชอบ

ติดตามความต้านทาน

คนส่วนใหญ่เคยได้ยินรูปแบบสมการอย่างง่าย ๆ ของการเหนี่ยวนำและความจุ ความจุขึ้นกับพื้นที่และตามระยะทาง ความเหนี่ยวนำขึ้นกับขนาดของลูป

หากคุณนึกถึงร่องรอยที่อยู่เหนือระนาบกราวด์ขณะที่การติดตามของคุณกว้างขึ้นพื้นที่นั้นก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าความจุของคุณเพิ่มขึ้นในขณะที่การเหนี่ยวนำของคุณยังคงเหมือนเดิม เมื่อระยะทางของคุณเพิ่มขึ้นพื้นที่ของคุณจะต้องเพิ่มขึ้นอย่างมากเพื่อรักษาอิมพีแดนซ์เดียวกัน

มีเครื่องคิดเลขที่แตกต่างกันมากมาย ผมพบว่าหนึ่งในทันทีด้วยการค้นหาของ Google

เพียงจับคู่อิมพีแดนซ์ของคุณเพิ่มการเลิกจ้างและพยายามหลีกเลี่ยงการปฏิบัติที่ไม่ดีเช่นการเชื่อมโยงการหยุดพักในระนาบกราวด์ (ไม่มีร่องรอยฝังตัวรอบ ๆ สายสัญญาณเหล่านี้) ฉันหวังว่านี่จะทำให้ผลกระทบทางกายภาพชัดเจนขึ้นอีกเล็กน้อย

การเลิกจ้างน้อยเกินไปหรือไม่

คุณจะได้รับการสะท้อนกลับจริงๆ แต่แทนที่จะกระดอนขึ้นมันจะเด้งลงมา การเปิดจะเพิ่มแรงดันของคุณเป็นสองเท่ามันจะสะท้อนกลับไปด้านหลังทั้งหมด สั้นตรงข้ามทำให้คุณเป็นศูนย์แรงดันไฟฟ้า นอกจากนี้ยังเพิ่มการดูดซับพลังงานจากไดรเวอร์ของคุณอย่างมาก


15

ลองนึกภาพสายส่งว่าเป็นตุ้มน้ำหนักแขวนที่เชื่อมต่อกันด้วยสปริง หากทุกอย่างเหมือนกันและมีน้ำหนักทางตอนเหนือสุดของแถวดันไปทางใต้สั้น ๆ แล้วกลับไปที่ตำแหน่งเดิมคลื่นที่สวยงามมากจะแพร่กระจายไปทางทิศใต้ตามแนวเส้น พลังงานที่ถูกใส่เข้าไปในน้ำหนักของแต่ละด้านจากด้านหนึ่งจะถูกส่งไปยังอีกด้านหนึ่งอย่างสมบูรณ์แบบดังนั้นเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านน้ำหนักที่น้ำหนักนั้นจะไม่เคลื่อนไหวในตำแหน่งเดิม ทุกอย่างดีมากจนกระทั่งคลื่นกระทบจุดสิ้นสุดของเส้น

ณ จุดนั้นหนึ่งในสามสิ่งทั่วไปสามารถเกิดขึ้นได้:

  1. หากน้ำหนักสุดท้ายทางด้านทิศใต้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยไม่มีสิ่งใดเชื่อมต่อทางด้านทิศใต้ของมันมันจะรับพลังงานจากคลื่นลูกที่สองถึงครั้งสุดท้าย แต่จะไม่มีอะไรมากระทบ การผลักกลับทางเหนือที่มันไม่ได้รับจากทางใต้จะไม่ยกเลิกการผลักไปทางทิศใต้ที่ได้จากทางทิศเหนือ โมเมนตัมของน้ำหนักที่ไม่ถูกยกเลิกจะทำให้มันดึงน้ำหนักไปทางเหนือของมันทางทิศใต้และเริ่มต้นคลื่นที่แพร่กระจายไปทางทิศเหนือ โปรดทราบว่าในขณะที่คลื่นเหนือ - ใต้ดั้งเดิมเป็นคลื่นอัดซึ่งส่งผลให้คลื่นเดินทางไปทางทิศใต้สั้น ๆ จากจุดเริ่มต้นของพวกเขาคลื่นสะท้อนจะเป็นคลื่นความตึงเครียดกับคลื่นเดินทางไปทางทิศใต้
  2. หากน้ำหนักสุดท้ายทางด้านทิศใต้มีสปริงด้านใต้ติดกับผนังเคลื่อนที่ผนังจะดันกลับหนักกว่าน้ำหนักปกติอย่างใดอย่างหนึ่ง แรงผลักกลับที่แรงกว่านี้จะทำให้น้ำหนักส่งคลื่นกลับไปที่จุดเริ่มต้น คลื่นลูกใหม่นี้จะเป็นคลื่นการบีบอัดเช่นเดิม แต่จะทำให้น้ำหนักเปลี่ยนไปทางเหนือของจุดเริ่มต้นสั้น ๆ
  3. หากสปริงทางใต้ของน้ำหนักทางใต้เชื่อมต่อกับบางสิ่งที่มีความต้านทานในปริมาณที่เหมาะสมพลังงานทั้งหมดของคลื่นจะถูกเทลงในความต้านทานนั้นและจะไม่มีการสะท้อนกลับ

สถานการณ์ที่น้ำหนักสุดท้ายมีความต้านทานบ้าง แต่ไม่ใช่ในปริมาณที่เหมาะสมจะทำหน้าที่เป็นชุดของ (1) และ (3) หรือ (2) และ (3) ด้านบน สถานการณ์ที่จะยิงคือ # 3


8
การเปรียบเทียบนั้นเป็นความคิดที่ดีที่จะเข้าใจ +1 แผนภาพจะช่วยให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นโดยเฉพาะกับทิศเหนือและทิศใต้ทั้งหมด ...
Mister Mystère

5

พวกเขาจับคู่ความต้านทานกับความต้านทานติดตาม นั่นเป็นเหตุผลที่ไม่มีภาพสะท้อน ความจริงที่ว่าพวกเขาอาจจมกระแสเป็นเพียงผลข้างเคียง ควรคำนวณค่าของพวกเขาตามความต้านทานการติดตามและของผู้รับและไดรเวอร์ การออกแบบดิจิทัลความเร็วสูงโดย Johnson & Graham เป็นหนังสือที่ฉันแนะนำในหัวข้อนี้

ตัวต้านทานค่าขนาดเล็กจำนวนมากจะลดทอนสัญญาณมากเกินไป นอกจากนี้ยังอาจเป็นกระแสเกินกว่าที่ผู้ขับขี่สามารถจัดการได้


4

หลักการที่อยู่เบื้องหลังตัวต้านทานการเลิกจ้างคือการจับคู่ความต้านทานของอินพุตของคุณกับความต้านทานของสายส่ง (PCB) ร่องรอยของคุณและแหล่งที่มาของคุณ โดยทั่วไปแล้วขาอินพุตมีอิมพิแดนซ์อินพุตสูงเนื่องจากเป็น CMOS การเพิ่มตัวต้านทานค่าเล็ก ๆ ควบคู่กับขาอินพุตความต้านทานสูงจะตั้งค่าความต้านทานอินพุตให้กับตัวต้านทานที่คุณเพิ่มได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้มีประโยชน์เนื่องจากความต้านทานเอาต์พุตมักจะค่อนข้างต่ำและเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างสายส่งสัญญาณแบบไมโครสตริปที่มีความต้านทานต่ำ

เป้าหมายเมื่อใช้ตัวต้านทานการเลิกจ้างคือทำให้ใกล้กับพินอินพุตมากที่สุด การใช้ตัวต้านทานหลายตัวจะดีที่สุดน้อยลงเนื่องจากตัวต้านทานจะน้อยกว่าเช่นองค์ประกอบที่เป็นก้อน อีกอย่างคือคุณควรรู้อิมพีแดนซ์เป้าหมายของคุณ การมีแนวต้านที่ใหญ่กว่าหรือเล็กกว่าอิมพีแดนซ์ของคุณจะส่งผลให้เกิดความไม่ตรงกันซึ่งทำให้เกิดการสะท้อนกลับ


1

ฉันไม่รู้กลไกของมันอย่างเต็มที่ แต่จุดประสงค์ของตัวต้านทานการเลิกจ้างก็คือการทำให้ดูเหมือนว่าเส้นทางการส่งผ่านดำเนินไปตลอดกาล การเปลี่ยนแปลงอิมพีแดนซ์จะทำให้เกิดการสะท้อนเช่นขั้วต่อความเสียหายที่เกิดกับเส้นทางการส่งผ่านหรือเปลี่ยนไปเป็นเส้นทางที่มีความต้านทานต่างกัน

การใช้ตัวต้านทานค่าที่ต่ำกว่า (ฉันไม่แน่ใจว่าคุณหมายถึงอะไรโดยตัวต้านทานค่าที่น้อยกว่าหลายตัว - ถ้าคุณใส่พวกมันไว้ในการตั้งค่าใด ๆ ก็ตามคุณจะได้ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพอื่น ๆ ด้วยประสิทธิภาพ HF ที่แย่ลง แหล่งที่มาและการจมกำลังสูงกว่าปกติซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหาย

ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนจะเป็นลบดังนั้นคลื่นสะท้อนจะมี 180 °เฟสกะเป็นผลมาจากการเปลี่ยนไปเป็นสื่อความต้านทานต่ำ

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.