Wie subtil oder dramatisch sind die Auswirkungen einer Impedanzfehlanpassung um einen bestimmten Prozentsatz?

Wenn eine Leiterbahn auf 50 Ohm ausgelegt ist, wie stark würde eine 10 %- oder 20 %-Fehlanpassung zwischen Leitungsimpedanz und Abschlusswerten wirken?

Zum Beispiel eine 50-Ohm-Leitung mit 45-Ohm- oder 55-Ohm-Reihenabschluss? oder 50-Ohm-Leitung mit 40-Ohm- oder 60-Ohm-Reihenabschluss?

Wie viel Wackeln ist normalerweise verfügbar, bevor Sie auf potenzielle Probleme stoßen?

Ich habe viele Multi-Gigabit-Traces, die als +/- 10% angegeben sind, falls das hilft. Das ist für mich ein normaler Vorgang.
@SomeHardwareGuy tut es. Das bedeutet, dass ich wahrscheinlich meine Spurbreite erhöhen kann, sodass sie dann vielleicht 55 oder 60 Ohm beträgt, ohne sich allzu viele Sorgen zu machen.
@ efox29, eine zunehmende Spurbreite nimmt ab Z 0 .
@ThePhoton Ups

Antworten (1)

Sie können den Reflexionsfaktor nach der bekannten Formel berechnen:

Γ = Z L − Z 0 Z L + Z 0

Damit können Sie beispielsweise ausrechnen, dass ein 10 % Fehler in der Abschlussimpedanz etwa 5 % Reflexion ergibt.

Die Frage ist also wirklich, wie viel Reflexion Sie tolerieren können und trotzdem eine fehlerfreie Datenübertragung erreichen. Und das hängt stark davon ab, welche anderen Diskontinuitäten in Ihrem Signalpfad vorhanden sind. Bei quellenterminierten Schemata lassen wir beispielsweise nahezu 100 % Reflexionen am Lastende der Leiterbahn zu, da wir wissen, dass der Abschluss am Quellenende verhindert, dass diese Reflexionen das am Empfänger gesehene Signal verschlechtern.

Um eine gute Vorstellung davon zu bekommen, wie sich Reflexionen auf Ihre spezielle Situation auswirken, können Sie eine Simulation durchführen, wie sie in Rolf Ostergaards Antwort auf eine kürzlich gestellte Frage zu SPI vorgeschlagen wird.

Im Allgemeinen verursacht nur eine Diskontinuität wahrscheinlich keine Probleme. Mehrere Diskontinuitäten verursachen mit größerer Wahrscheinlichkeit Probleme, je weiter sie auf der Leitung voneinander entfernt sind, da sie bei niedrigeren Frequenzen interagieren.

eine 50-Ohm-Leitung mit 45-Ohm- oder 55-Ohm-Reihenabschluss

Denken Sie daran, dass Ihr Platinenhändler ohne besondere Aufmerksamkeit (und zusätzliche Kosten) wahrscheinlich nur eine Toleranz von 10 % für die charakteristische Impedanz der Leiterbahn verspricht. Wenn Ihr Design also eine 50-Ohm-Spur erfordert, ist die tatsächliche Z 0 könnte irgendwo zwischen 45 und 55 Ohm liegen. Also eine Kündigung, die 10% Rabatt auf den Nominalwert hat Z 0 könnte am Ende fast 20% weniger vom tatsächlichen sein Z 0 (Zum Beispiel wäre ein 55-Ohm-Abschluss zu etwa 20 % fehlangepasst, wenn die tatsächliche Leiterbahnimpedanz 45 Ohm beträgt.

Bei moderaten Datenraten (z. B. bis zu 1 GHz) ist es im Allgemeinen einfach sicherzustellen, dass die Unsicherheit der Leiterbahnimpedanz ein größerer Fehler ist als die Fehlanpassung der Last. Zum Beispiel schließt ein 49,9 Ohm +/- 1 % Widerstand eine 50 Ohm +/- 10 % Mikrostreifenleitung ab.

Wie subtil oder dramatisch sind die Auswirkungen einer Impedanzfehlanpassung um einen bestimmten Prozentsatz?
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