Angenommen, ich habe eine Leiterplatte, die einen Mikroprozessor oder ein FPGA (einen "Controller") enthält. Dieser "Controller" treibt ein Single-Ended-Signal zu einem LVDS-Treiber-IC und ein Single-Ended-Signal zu einem Anschluss, der aus der Platine herausgeht. Der Ausgang des LVDS-Treiber-IC wird dann als differenzielles Paar zu demselben Anschluss getrieben, der aus der Platine herausgeht.
Wenn die Platine als Platine mit kontrollierter Impedanz spezifiziert ist, d. h. 50 Ohm für unsymmetrische und 100 Ohm für differenzielle Signale, betrifft diese Spezifikation nur die Signale, die von der Platine ausgehen (einseitiges Signal, das direkt von meinem Controller und dem Ausgang des LVDS IC)? Mit anderen Worten, welche Bedeutung hat der Wellenwiderstand für das Signal, das meine Platine nicht verlässt (einseitiges Signal, das vom "Controller" zum LVDS-Treiber-IC geht)?
Es hängt davon ab, wie weit der LVDS-Treiber von Ihrem FPGA entfernt ist, und von der Anstiegszeit des Signals (beachten Sie nicht die Umschaltrate).
Wenn die Leiterbahn größer als ~ 1/10 der elektrischen Länge (Anstiegszeit / Ausbreitungsverzögerung) ist, müssen Sie wahrscheinlich die Impedanz und den Abschluss mit einer Leiterbahn bestimmter Breite über einer Grundebene (Mikrostreifen) oder zwischen Ebenen (Streifenleitung) steuern )
Wenn weniger als dies (dh Ihr LVDS-Treiber ist nah genug am FPGA) dann sollte es Ihnen gut gehen.
Eine typische Ausbreitungsverzögerung für Mikrostreifen (eine Leiterbahn über einer Masseebene) könnte 150 ps/in betragen. Wenn Ihre Anstiegszeit also beispielsweise 1500 ps beträgt, beträgt Ihre elektrische Länge 1500/150 = 10 Zoll. Eine Spur, die länger als 1 Zoll ist, muss also berücksichtigt werden (einige würden sagen, 1/6 der elektrischen Länge oder 1,6 Zoll, siehe NI-Hinweis).
Oft reicht es aus, nur an der Quelle zu terminieren, da die Reflexionen nur einmal "abprallen" und der Stromverbrauch geringer ist als bei anderen Techniken. Sie können dies mit einem Vorwiderstand tun, der der Differenz zwischen der Ausgangsimpedanz des Treibers und der charakteristischen Impedanz Ihrer Spur entspricht. Wenn Ihr Treiber also eine Ausgangsimpedanz von 20 Ohm hat, beträgt Ihr Vorwiderstand 30 Ohm (unter der Annahme einer 50-Ohm-Spur - beachten Sie, dass sich die Impedanz je nach Logikzustand etwas ändern kann). IBIS-Modelle und Simulationshilfe, und SPICE kann a
modellieren grundlegende Übertragungsleitung. Vielleicht möchten Sie mit einem einfachen Setup auf der Grundlage der folgenden Hinweise in SPICE herumspielen, um ein Gefühl dafür zu bekommen.
Es gibt viele andere Möglichkeiten, dies anzugehen, und noch viel mehr als oben beschrieben - hier sind ein paar anständige App-Hinweise zur Terminierung:
Übertragungsleitungsterminierungen - UltraCAD-
Richtlinien für Hochgeschwindigkeitslayouts - TI
Proper Termination for High Speed Digital I/O - Laufzeitverzögerung von NI FR4
PCB mit kontrollierter Impedanz ermöglicht es Ihnen, Spuren mit einer bestimmten Impedanz zu erstellen, die Sie benötigen.
Wenn Sie die Impedanz von Treiber, Empfänger und Übertragungsleitung aufeinander abstimmen, treten keine Signalreflexionen auf, daher ist dies sehr wichtig, wenn Sie >10-cm-Leiterbahnen und >50-100-MHz-Frequenzen haben.
Es ist unmöglich, eine Leiterbahn mit einer bestimmten Impedanz zu erstellen, ohne sie im Werk zu kontrollieren, da verschiedene FR4-Marken Ihnen unterschiedliche Impedanzen geben würden.
Das heißt, dies ist wichtig, auch wenn das Signal Ihr Board nie verlässt.
Etwas Besseres
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