阻抗匹配
阻抗匹配是(shì)指在能(néng)量傳輸時(shí)，要(yào)求負載阻抗要(yà'®γo)和(hé)傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)等，₹≤©₽此時(shí)的(de)傳輸不(bù)會(huì)産生(sh →ēng)反射，這(zhè)表明(míng)所有(yǒu)能(nén$£÷g)量都(dōu)被負載吸收了(le)。反之則在傳輸中有(yǒu)能(♦¥∞σnéng)量損失。在高(gāo)速PCB設計(jì)中，✔®♦阻抗的(de)匹配與否關系到(dào)信号的(de)質量優劣。
PCB走線什(shén)麽時(shí)候需要(yào)做(zuò)阻抗匹配$>↓？
不(bù)主要(yào)看(kàn)頻(pín)率，而關鍵是(™₩♦shì)看(kàn)信号的(de)邊沿陡峭程度δ≤<¶，即信号的(de)上(shàng)升/下(xià)降時↑☆φ(shí)間(jiān)，一(yī)般認為(wèi)如(rú)₩γ果信号的(de)上(shàng)升/下(xià)降時(shí)間(jiā>≠≤₽n)（按10%～90%計(jì)）小(xiǎoλ×☆)于6倍導線延時(shí)，就(jiù)是(shì)高(gāo)速信号，必σ★&¥須注意阻抗匹配的(de)問(wèn)題。導線延✔→π$時(shí)一(yī)般取值為(wèi)150ps/i→∏nch。
特征阻抗
信号沿傳輸線傳播過程當中，如(rú)果傳輸線上(shàng)各處具有(yǒu)一(y​↑ī)緻的(de)信号傳播速度，并且單位長(cháng)度上(shàng)的(de)電(diàn≠$)容也(yě)一(yī)樣，那(nà)麽信号在傳播過程中總是(shì)看(kà∏&™♣n)到(dào)完全一(yī)緻的(de)∏×瞬間(jiān)阻抗。由于在整個(gè)傳輸線上(shàng)阻抗維持恒定不(b★≠​‌ù)變，我們給出一(yī)個(gè)特定的(de)名稱，來(lái)表γ→示特定的(de)傳輸線的(de)這(zhè)種特征或者是(shì)特性，稱之為(wèi)✘σ該傳輸線的(de)特征阻抗。特征阻抗是(shì)指信号沿傳輸線傳播時(shí)，信号>‍↔♠看(kàn)到(dào)的(de)瞬間(jiān)阻抗的(de)值。特征阻抗與PCB導線所在±αα 的(de)闆層、PCB所用(yòng)的(de)材≠Ω ™質（介電(diàn)常數(shù)）、走線寬度、導線與平面的(de)距離(lí)等✘→因素有(yǒu)關，與走線長(cháng)度無關。特征阻抗可(kě)以使用(yòng)軟件(ji★♣àn)計(jì)算(suàn)。高(gāo)速€✔≈×PCB布線中，一(yī)般把數(shù)字信号的(de)走線阻抗設計(jì)為(wèi)50歐姆， £☆ε這(zhè)是(shì)個(gè)大(dà)約的(de)數(shù∞♠‌)字。一(yī)般規定同軸電(diàn)纜基帶50歐&™↑↑姆，頻(pín)帶75歐姆，對(duì)絞線（差分(fēn)）為(wèi)100歐姆。
常見(jiàn)阻抗匹配的(de)方式
1、串聯終端匹配
在信号源端阻抗低(dī)于傳輸線特征阻抗的(de)條件(jiàn)♠§λλ下(xià)，在信号的(de)源端和(hé)傳輸線之間(jiāσ©±∞n)串接一(yī)個(gè)電(diàn)阻R，使源​₽端的(de)輸出阻抗與傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)匹配，抑制(z♠÷hì)從(cóng)負載端反射回來(lái)的(de)信号發生(shēng)再次→♣反射。
匹配電(diàn)阻選擇原則：匹配電(diàn)阻值與驅動器(qì)的(de)輸出阻★φ≠抗之和(hé)等于傳輸線的(de)特征阻抗。常見(≈σ♦jiàn)的(de)CMOS和(hé)TTL驅動器(q®∏™₩ì)，其輸出阻抗會(huì)随信号的(de)電(diàn)平大(dà)小(xiǎo÷≈γ♦)變化(huà)而變化(huà)。因此，對(duì)TTL或CMOS電α&≤♣(diàn)路(lù)來(lái)說(shuō)，不(bù)可(kě)能(néng)有(yǒ£®♦σu)十分(fēn)正确的(de)匹配電(÷✔diàn)阻，隻能(néng)折中考慮。鏈狀拓撲結構的(de&"₹​)信号網路(lù)不(bù)适合使用(y≤≥πòng)串聯終端匹配，所有(yǒu)的(d‍§×∑e)負載必須接到(dào)傳輸線的(de)末端。
串聯匹配是(shì)最常用(yòng)的(de)終端匹配方法。它的(de)優點是(shì)功耗小™÷(xiǎo)，不(bù)會(huì)給驅動器(qì)帶來(lái)額外(wài←Ω→)的(de)直流負載，也(yě)不(bù)會(h‌∞σ☆uì)在信号和(hé)地(dì)之間(jiān)引入額外(wài)的(de)阻抗，而且隻需∞≠↕要(yào)一(yī)個(gè)電(diàn)阻元件(jiàn)。
常見(jiàn)應用(yòng)：一(yī)般的(de®≈♦¶)CMOS、TTL電(diàn)路(lù)的(de)阻抗匹配。USB信号也(yě)采樣這©♣(zhè)種方法做(zuò)阻抗匹配。
2、并聯終端匹配
在信号源端阻抗很(hěn)小(xiǎo)的(de)情況$δ✔下(xià)，通(tōng)過增加并聯電(diàn)阻使×≤↑負載端輸入阻抗與傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)匹配，達到(dào)消除負載端反射的 ♥♥§(de)目的(de)。實現(xiàn)形式分(←♣✔§fēn)為(wèi)單電(diàn)阻和(hé)雙電(diàn)阻兩種形式。
匹配電(diàn)阻選擇原則：在芯片的(de)輸入阻抗很(hěn)♣↔高(gāo)的(de)情況下(xià)，對(duì)單電(φ≥•‌diàn)阻形式來(lái)說(shuō)÷→，負載端的(de)并聯電(diàn)阻值必須‍♠ 與傳輸線的(de)特征阻抗相(xiàng)近Ω£‍(jìn)或相(xiàng)等；對(duα✘ì)雙電(diàn)阻形式來(lái)說(shuō)，每∏£®個(gè)并聯電(diàn)阻值為(wèi)傳輸線特征阻抗的(de)兩倍。
并聯終端匹配優點是(shì)簡單易行(xíng)，顯而易見(jiàn)的(de)缺點是(sh☆← ↔ì)會(huì)帶來(lái)直流功耗：單電(diàn)阻方式的(de)直流功耗↕÷與信号的(de)占空(kōng)比緊密相(xiàn≤≤< g)關；雙電(diàn)阻方式則無論信号是(shì)高(g↑"āo)電(diàn)平還(hái)是(sh↓↔↓ì)低(dī)電(diàn)平都(dōu)有(♣ yǒu)直流功耗，但(dàn)電(diàn)流比單電(diàn)阻方式少(shǎo)一(↕ λδyī)半。
常見(jiàn)應用(yòng)：以高(gāo)速信号應用(yòng)較多(duō)。
（1）DDR、DDR2等SSTL驅動器(qì)。采用(yòng)單電(diàn)阻₽≤•形式，并聯到(dào)VTT（一(yī)般為(wèi)IOVDD的(de)一(yī)半）。其€↓中DDR2數(shù)據信号的(de)并聯匹配電('"∑γdiàn)阻是(shì)內(nèi)置在芯‍' 片中的(de)。
（2）TMDS等高(gāo)速串行(xíng)βΩ✔數(shù)據接口。采用(yòng)單電(diàn)阻形式，在接收設備端并聯到(dà≠γδo)IOVDD，單端阻抗為(wèi)50歐姆（差分(fēn)對(duì)間(j↑$"iān)為(wèi)100歐姆）。

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