Impedanzanpassung von Differenzsignalen

Ich entwerfe eine Schaltung mit RFICs unter Verwendung von Differenzsignalen. Ich möchte den Lärm auf ein absolutes Minimum reduzieren. Nehmen wir als Beispiel den Mixer (LT5560). Alle Referenzschemata passen zu 50 Ohm und verwenden einen Balun, um die differentiellen Ein- und Ausgänge in Single-Ended umzuwandeln. Ich möchte differenzielle Signale zum und vom Mischer verwenden, da meine ICs auf beiden Seiten differenziell sind. Das Konvertieren in Single-Ended und dann zurück in Differential erscheint verschwenderisch. Warum sollte keiner der Referenzschaltpläne die Differenzsignalisierung nutzen, wenn das Datenblatt dies dringend empfiehlt?

Meine Hauptfrage lautet: Ich weiß, wie ich die Impedanz von Single-Ended-Signalen anpassen kann, aber wie passe ich die Impedanz von Differenzleitungen an? Meine Quellenimpedanz beträgt nicht 50 Ohm.

LT5560 Referenzschema

LT5560 Datenblatt

Bearbeiten : Zur Verdeutlichung versuche ich nicht, 50 Ohm anzupassen, ich muss 2 verschiedene komplexe Differenzimpedanzen anpassen. Wie berechne ich also in diesem Bild die korrekten Komponentenwerte, um eine maximale Kraftübertragung sicherzustellen?

Unausgeglichenes Netzwerk

Diese Schemata zeigen Ein- und Ausgänge über Koaxialstecker. Daher werden Baluns benötigt. Wenn Ihre Signale von / zu einigen ICs mit differenziellen E / A gehen, benötigen Sie die Baluns nicht.
Okay, das erklärt, warum alle Referenzen Baluns verwenden, aber wie stelle ich eine korrekte Impedanzanpassung der Differenzleitungen sicher? Nutze ich dasselbe Matching-Netzwerk zweimal?
Leider bin ich kein HF-Typ genug, um Ihnen eine schnelle Antwort auf diese Frage zu geben. Ich habe einen kurzen Blick auf das Datenblatt geworfen, und es gibt mehrere Seiten, die die Übereinstimmungsanforderungen erklären – zu viel für mich, um in ein paar Minuten durchzuwaten, aber vielleicht können Sie es mit etwas sorgfältigem Lesen herausfinden.

Antworten (2)

Sie müssen ein Impedanzrechner-Tool verwenden, um die Geometrie für das Routing Ihrer Differentialpaare herauszufinden. Wenn Ihre Schaltpläne ein 50-Ohm-Single-Ended-Routing erfordern, sollten Sie ein 100-Ohm-Differential-Routing verwenden. Schlagen Sie das zusammen mit Ihren Platinen- und Leiterbahngeometrien in die Werkzeuge ein und es wird Ihnen sagen, wie dick Ihre Leiterbahnen sein sollten und wie weit voneinander entfernt Ihre Differenzleiterbahnen liegen müssen.

Ich glaube, dass das 100-Ohm-Differential einem 50-Ohm-Single-Ended entspricht, weil Sie sich die beiden 100-Ohm-Impedanzen als parallel vorstellen können, was zu einer effektiven 50-Ohm-Single-Ended-Äquivalenz führt. FWIW, der Rechner, den ich in der Vergangenheit verwendet habe, heißt Polar SI8000 , der anscheinend von Speedstack PCB abgelöst wurde .

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Ich denke, Sie sollten einfach den Balun, die Induktivitäten und die Kondensatoren entfernen, wenn Sie ein Chip-zu-Chip-Differential verwenden. Es ist nicht trivial, unterschiedliche charakteristische Impedanzen anzupassen, indem passive Komponenten in den Übertragungsweg eingefügt werden. Sie müssten an einer sorgfältig ausgewählten Stelle entlang des Übertragungspfads mithilfe von Konstruktionswerkzeugen wie einem Smith-Diagramm einen angemessen großen "Stichwiderstand" hinzufügen. Praktisch anwendbar ist so etwas aber nur über "große" Distanzen bezogen auf die Wellenlänge. Aus diesem Grund schlage ich vor, nur Pin zu Pin mit differentiell gesteuerter Impedanz zu führen.

Wer die Kondensatoren und Induktivitäten für differentielles Routing behalten möchte, um die Leistungsübertragung zu optimieren, findet auf Seite 16 des Datenblatts einige Formeln, die für diese Bauteile "gute Startwerte liefern"...

Das Problem liegt nicht im Routing. Ich muss die Werte der passiven Komponenten kennen, um sie an die verschiedenen Impedanzen im Schaltplan anzupassen. Ich passe nicht an 50 Ohm an, ich versuche, 116 + j41 Ohm Differenz an 28,8 + j9,8 Ohm Differenz anzupassen.
Stichleitungen sind nur eine Option, sie sind nur eine sehr einfache Möglichkeit, eine Induktivität oder einen Kondensator hinzuzufügen, wenn Ihre Wellenlänge hoch genug ist.

Nach einiger Recherche stellte sich heraus, dass die Antwort täuschend einfach war. Das Verfahren besteht darin, einfach ein Standard-Single-Ended-Anpassungsnetzwerk zu entwerfen und die Werte der passiven Komponenten durch 2 zu dividieren, um eine differentielle Anpassung zu erreichen. Hier ist ein Genesys-Schema, das die beiden Konfigurationen mit Leistung zeigt:

differenzielles Anpassungsnetzwerk

Das dachte ich mir, aber ich habe wirklich gefurzt und an mir selbst gezweifelt, gute Arbeit.
Impedanzanpassung von Differenzsignalen
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