高速PCB板設(shè)計(jì)技術(shù)九
時(shí)間區(qū)域上的同樣信息由圖 24 表示。圖的頂部表示源;圖的底部表示負(fù)載端信號(hào)。注意,經(jīng)過(guò) 5個(gè)完全的循環(huán),信號(hào)的強(qiáng)度才衰減到輸入極限以下。傳輸延遲從 2ns/ft到 5ns/ft。當(dāng)t PD=3ns/ft 而且線長(zhǎng) 6 英寸的時(shí)候,線的延遲就是 1.5ns。信號(hào)在從源傳輸后 13.5ns內(nèi)都可以被認(rèn)為是正確有效的。圖 24 時(shí)域上反射信號(hào)的表示:a)在源端 b)在負(fù)載端圖 25 終端匹配電阻的終接方式上面例子里面講的反射量對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)可能都太大了。必須采用某種技術(shù)來(lái)消除, 至少要減小反射。由于Z l =Z0 的時(shí)候反射就被消除,所以使得Z l =Z0非常必要。要理解這些,必須要了解 PAL 設(shè)備的輸入輸出阻抗的特性。如前文提到的,輸入阻抗比較高,當(dāng) CMOS 在 10kW 范圍內(nèi)時(shí),雙極(bipolar)就在 10kW 范圍內(nèi)。輸出設(shè)備則一般有比較小的阻抗。有兩種中斷方案:將 L Z 減小到Z0 以消除反射;或者將 Zs 增大到 Z0 以消除二次反射。在負(fù)載端并聯(lián)一個(gè)電阻可以減小 ZL ——并聯(lián)終端; 將源串聯(lián)一個(gè)電阻可以增大Zs ——串聯(lián)終端。 并聯(lián)終端如圖 25a。由于大多數(shù)設(shè)備的輸入阻抗很高,Rl 可以做的與Z0 相等。 這樣的設(shè)計(jì)方案有一個(gè)缺點(diǎn):電流損耗(current drain)在高輸出(HIGH-output)狀態(tài)下很高。對(duì)一個(gè) 50Ω的終端,損耗可能會(huì)高達(dá) 48mA。大多數(shù)驅(qū)動(dòng)器的額定電流是I oh =3.2mA。很顯然,這已經(jīng)超出了設(shè)備可以承受并提供足夠的Voh的水平。終端 Vcc 會(huì)有所幫助,因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō),I OL 比I OH 高一些。但是,大多數(shù)為板極應(yīng)用設(shè)計(jì)的 CMOS設(shè)備 (CMOS devices designed for board-level applications) 的驅(qū)動(dòng)器額定電流IOL為 24mA或者更小。這仍然不足以提供足夠的電流來(lái)支持一條低阻抗傳輸線需要的V OL 。如圖 25b 使用 2 個(gè)電阻可以有效減小電流。這兩個(gè)電阻分壓,得到的 thevenin 電壓為:得到的 thevenin 電阻為:盡管這是個(gè)不錯(cuò)的解決方案, 由于電阻放在 Vcc和地線之間, 所以電源供電電流比較高。 另外一個(gè)降低負(fù)載電流的方案是將電阻放在V OH 與V OL 之間的正電壓之間(圖 25c) 。從3v到 5v 流經(jīng)一個(gè) 50w的電阻的電流,會(huì)比流經(jīng)同一個(gè)電阻,但是從 3v 流到地線的電流小得多。這樣不會(huì)給信號(hào)帶來(lái)任何問(wèn)題,因?yàn)?DC 的參考電壓是 AC 地線。但是,找到一個(gè)可以飛快從 sinking 電流切換到 sourcing電流, 切換速度快得可以來(lái)得及回應(yīng)傳輸 (respond to the transitions)的終端電壓源,是很困難的。





