Wie unterscheiden sich verschiedene Methoden der Übertragungsleitungsterminierung?

Wenn Sie über digitale Hochgeschwindigkeits- und nicht über HF-Signale sprechen, können Sie eines der folgenden Schemata auswählen (alle gehen von kontinuierlichen Masseebenen aus). Halten Sie den Stichleitungsabschnitt so kurz wie möglich, und Sie können eine Übertragungsleitungsimpedanz wählen, die für Ihr Layout gut geeignet ist (Zo = 50 Ohm ist keine Anforderung).

• Einfacher paralleler Abschluss: Bei einem einfachen parallelen Abschlussschema ist der Abschlusswiderstand (Rl) gleich der Leitungsimpedanz. Platzieren Sie den Abschlusswiderstand so nah wie möglich an der Last, um effizient zu sein – halten Sie den Stichleitungsabschnitt so kurz wie möglich.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

• Thevenin-Parallelabschluss: Ein alternatives paralleles Abschlussschema verwendet einen Thevenin-Spannungsteiler. Der Abschlusswiderstand wird zwischen R1 und R2 aufgeteilt, was zusammengenommen der Leitungsimpedanz entspricht – -(R1||R2)=Zo. Obwohl dieses Schema den vom Quellgerät gezogenen Strom reduziert, fügt es den von der Stromversorgung gezogenen Strom hinzu, da die Widerstände zwischen VCC und GND verbunden sind.

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• Aktiver paralleler Abschluss: Bei einem aktiven parallelen Abschlussschema ist der Abschlusswiderstand (Rl=Zo) mit einer Vorspannung (Vbias) verbunden. Bei diesem Schema wird die Spannung so gewählt, dass die Ausgangstreiber Strom aus den Signalen mit hohem und niedrigem Pegel ziehen können. Dieses Schema erfordert jedoch eine separate Spannungsquelle, die Ströme aufnehmen und liefern kann, um die Ausgangsübertragungsraten anzupassen.

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• Reihen-RC-Parallelabschluss: Ein Reihen-RC-Parallelabschlussschema verwendet ein Widerstands- und Kondensatornetzwerk (dh Reihen-RC) als Abschlussimpedanz. Der Abschlusswiderstand (Rl) ist gleich Zo. Der Kondensator muss groß genug sein, um den konstanten Gleichstromfluss zu filtern. Wenn der Kondensator jedoch zu groß ist, verzögert er das Signal über die Entwurfsschwelle hinaus. Kondensatoren kleiner als 100 pF verringern die Effektivität der Terminierung. Der Kondensator blockiert niederfrequente Signale, während er hochfrequente Signale durchlässt. Daher wirkt sich der DC-Ladeeffekt von R1 nicht auf den Treiber aus, da kein DC-Pfad zur Erde vorhanden ist. Nicht alle Treiber können die dynamischen Stromanforderungen für größere Kondensatorlasten bewältigen.

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• Reihenabschluss: Bei einem Reihenabschlussschema passt der Widerstand die Impedanz an der Signalquelle an, anstatt die Impedanz an jeder Last anzupassen. Die Summe aus Rl und der Impedanz des Ausgangstreibers sollte gleich Zo sein. Da die Ausgangsimpedanzen von Silizium-ICs niedrig sind, sollten Sie einen Vorwiderstand hinzufügen, um die Signalquelle an die Leitungsimpedanz anzupassen. Der Vorteil der Serienterminierung besteht darin, dass sie wenig Strom verbraucht. Der Nachteil ist jedoch, dass sich die Anstiegszeit aufgrund der erhöhten RC-Zeitkonstante verschlechtert.

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

HF- und Mikrowellenabschlüsse sind ein weiteres Tier und hängen stark von den physikalischen 3D-Parametern Ihres Designs, der Eingangs- und Ausgangsimpedanz und dem Betriebsfrequenzbereich ab. Sie sind selten von Widerstandselementen abhängig. Sie werden entwickelt, indem die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen reaktiv in die richtige 50-Ohm-Anpassung verschoben werden.

Dies sind jedoch passive Netzwerke, sodass Ihre beiden Fälle, auf die Sie neugierig waren, keine Rolle spielen - passen Sie einfach richtig an (natürlich müssen Ihre Komponenten so dimensioniert sein, dass sie den Spannungs- / Stromanforderungen standhalten):

Low-Power-HF (zwischen Stufen, Empfängern)

Hochleistungs-HF (Sender)

Wie für

Was sind die Vor- und Nachteile der einzelnen, wenn man bedenkt:

we might want to transfer power (as to an antenna) and not information (as in a digital circuit)
the signal may be analog
the transmission line might not be ideal (discontinuities in the middle, etc.)

Antennen sind passive Lasten, also für eine maximale Leistungsübertragung ausgelegt, aber in ihrer Betriebsbandbreite benötigen sie dazu ein passendes Netzwerk. Analoge Signale sind die gleichen wie RF. Passen Sie einfach die Impedanz an. Nicht ideale Übertragungsleitungen sind zu vage, um darauf zu antworten, aber jede Diskontinuität verursacht eine Reflexion und einen Leistungsverlust.