Impedanzanpassung am CMOS-Eingang

Typische Verbindung von einem Taktchip zu einem Taktpuffer

Ich habe einige Zweifel bezüglich der Funktion des Reihenabschlusswiderstands zum Zwecke der Impedanzanpassung.
Zum Beispiel füttere ich einen 50-MHz-Takt an den Eingang des Taktpuffers ic PL133-37. Ich habe gesehen, dass die Widerstandsauswahl auf der Gleichung R = Zo-Zd basiert, wobei Zd = Treiberausgangsimpedanz und Zo = Leiterbahnimpedanz.
Aber mein Zweifel ist, ob wir irgendwelche Reflexionen am CMOS-Eingang des Empfängers sehen, wenn das Signal von einer 50-Ohm-Spurleitung kommt, da die typische CMOS-Eingangsimpedanz im Bereich von ~ KOhm liegt. Wir können das nicht vermeiden ?

Sie haben 50 Ohm parallel mit nahezu unendlicher Impedanz. Wie groß ist die resultierende Impedanz?
@IgnacioVazquez-Abrams Es kommt in paralleler Konfiguration? Selbst wenn es parallel ist, wird die resultierende Impedanz viel niedriger als 50 sein, richtig?
Die Dokumentation der AHC-Familie von TI beschreibt mehrere Abschlusstechniken (die auf alle CMOS-Familien anwendbar sind).

Antworten (1)

Ja, es muss eine Reflexion am Ziel vorhanden sein, damit es richtig funktioniert.

Die Abfolge der Ereignisse ist diese.

Es gibt einen Schrittausgang, sagen wir 5 V, vom Treiber.

Der Vorwiderstand und die Übertragungsleitung wirken als Spannungsteiler. Sofort stellen die Übertragungsleitungen dem Widerstand eine Impedanz von 50 hom dar, und der 5-V-Schritt wird an der Leitung auf 2,5 V heruntergeteilt. Ein 2,5-V-Schritt breitet sich entlang der Leitung aus, zusammen mit einem 50-mA-Stromschritt, der 2,5 V/50 Ohm entspricht.

Der Schritt erreicht das Ende, findet einen offenen Stromkreis und wird reflektiert. Die 2,5 V werden in Phase reflektiert und addieren sich zu den eingehenden 2,5 V, wodurch die Spannung am Ende der Leitung sofort auf 5 V erhöht wird. Die 50mA werden gegenphasig reflektiert und subtrahiert, wodurch kein weiterer Strom am CMOS-Eingang fließt.

Der reflektierte 2,5-V-50-mA-Schritt wandert nun zurück zur Quelle, wo er auf eine Impedanz von 50 Ohm trifft und vollständig absorbiert wird. Alles bleibt ruhig bis zum nächsten Schritt.

Wenn die Quelle keinen Widerstand hätte, um die Impedanz auf 50 Ohm zu bringen, würde ein Teil dieses Schritts wieder in die Leitung zurückreflektiert und Probleme verursachen.

Beachten Sie, dass diese Reihenabschlussmethode nur mit einem einzigen Empfänger funktioniert.

Auf halbem Weg auf der Linie verweilen wir lange bei 2,5 V, während der Schritt vorbeigeht und zurückkehrt. Dies ist das schlimmstmögliche Szenario für einen Logikeingang. Wenn wir mehrere Eingänge ansteuern möchten, die auf der Leitung verkettet sind, wie beispielsweise auf einem Computerbus, müssen wir einen 5-V-Treiber mit niedriger Impedanz oder einen 10-V-Widerstandsausgang verwenden (um einen 5-V-Schritt in voller Größe entlang der Leitung zu erhalten) und verwenden müssen ein 50-Ohm-Shunt-Abschluss am anderen Ende (um alles zu absorbieren).

Wenn eine Leitung einen einzelnen Empfänger hat, ist die Reihenabschlussmethode eine Methode mit viel geringerem Stromverbrauch, um saubere Übergänge zu erreichen.

Impedanzanpassung am CMOS-Eingang
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