Impedanzanpassung nur mit Kondensatoren?

Ich muss eine Impedanzanpassung für eine Quelle von 33 + j32 Ohm und eine Last von 16,5 + j0 Ohm durchführen. Die Kupferspuren fügen eine Impedanz von 99 Ohm und eine elektrische Länge von 20 Grad hinzu.

Gemäß Smith-Diagramm unten muss ich eine Shunt-Kappe und eine Kappe in Reihe verwenden. Ich frage mich, ob es eine legale Schaltung ist?

Wie ich auf diversen Dokumenten gesehen habe, werden immer LC oder CL verwendet, die auch eine Funktion als Hochpass- oder Tiefpassfilter haben. Würde es ein Problem verursachen, wenn ich nur C - C (oder L - L für einen anderen Fall) verwende, obwohl die Impedanz angepasst ist?

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Antworten (1)

Ja, das ist eine legale Schaltung. Es gibt unendlich viele Möglichkeiten, die Impedanz mit einer unendlichen Kombination von Widerständen, Kondensatoren, Induktivitäten, Stichleitungen und Längenanpassungen anzupassen.

Wie Sie jedoch betont haben, wird die Wahl der passiven Komponenten eine Art Filter erzeugen. Die Eigenschaften (Dämpfung, Bandbreite, physische Größe, Nennleistung usw.) werden für die Anwendung optimiert.

Als Beispiel existiert eine Version Ihrer gezeichneten Schaltung für Hochgeschwindigkeits-Digital. PCIe läuft mit > 1 GHz und ist je nach Generation mit 85 oder 100 Ohm terminiert. Dieser Abschluss erfolgt normalerweise innerhalb des ICs unter Verwendung von Widerstandselementen. PCB-Designer müssen jedoch AC-Koppelkondensatoren in Reihe schalten, um DC-Bias zwischen dem Treiber und dem Empfänger zu entfernen. Außerdem fügt die Leiterplatte zwangsläufig parasitäre Elemente hinzu. Die über die Masseebene verlaufende Leiterbahn ist eine parallele kapazitive Quelle. Die Herausforderung besteht hier darin, diese Parasiten so gering wie möglich zu halten, damit sie die Terminierung nicht stark beeinträchtigen. Leider sind Platinenverbindungen eine große Quelle für Parasiten und das ist eigentlich der Grund, warum die Abschlussimpedanz in neueren Spezifikationen auf 85 Ohm reduziert wurde. Diese Fixierung auf Impedanzanpassung bedeutet, dass Reflexionen reduziert werden und digitale Signale innerhalb der gewünschten Logikpegel bleiben. Auf der positiven Seite machen sich Digitaldesigner keine Gedanken über Filtereffekte ( so sehr). Digitale Logik schaltet so schnell, dass der Filteranteil nicht so wichtig ist. Alle Frequenzen befinden sich im Anstiegs-/Abfallzeitabschnitt des Signals, wo Reflexionen hervorstechen. Bevor sich das Signal einpendeln kann, ändert sich wahrscheinlich der Logikpegel. Das Ergebnis ist ein sogenanntes Augendiagramm.

Schauen wir uns nun die analoge Version an. Ein HF-Ingenieur wird an seinem Signal über ein Spektrum von Frequenzen interessiert sein. Ihr Ziel ist nicht nur, die Impedanz bei der Mittenfrequenz anzupassen, sondern sicherzustellen, dass sie über die Bandbreite eine gute Verstärkung (minimale Dämpfung) haben. Ein Parameter ihres Designs ist der Q-Faktor . Mit diesem Filter können wir Rauschen außerhalb unseres Signalbereichs dämpfen, während wir unseren erhalten. In diesem Fall haben wir eine Vielzahl von Optionen zur Verfügung und jede Komponente spielt eine große Rolle.