Mikä on ominaisimpedanssi?
Ominaisimpedanssi on AC-signaaleille (tai suurtaajuisille signaaleille). Ominaisimpedanssi on käsite pitkän aikavälin lähetyksessä. Signaalin lähetyksen aikana siirtojohdossa signaalin saapumispisteessä siirtolinjan ja vertailutason väliin jää rako. Muodostuu sähkökenttä. Sähkökentän olemassaolon vuoksi syntyy hetkellinen pieni virta, joka on olemassa jokaisessa siirtojohdon kohdassa. Samalla signaalilla on myös tietty jännite, joten signaalin siirtoprosessissa siirtolinjan jokainen piste vastaa vastusta, joka on mainitsemamme siirtojohdon ominaisimpedanssi.
Ominaisen impedanssin (ρ) jatkuvuus riippuu pohjimmiltaan jakaumaparametrien L{{0}} ja C0 suhteen stabiilisuudesta. Me kaikki tiedämme Ohmin lain: U=RI, missä R on vastus tai vastuskuorma ohmeina (Ω). Resistanssi liittyy metallimateriaalien resistiivisyyteen (tunnetaan myös johtavuutena), mutta korkeataajuisten signaalien siirrossa meidän on ymmärrettävä myös fyysisen väliaineen (kuten kierretty pari, koaksiaalijohto, aaltoputki) siirto. korkeataajuiset signaalit Ominaisuudet, jotka eroavat matalataajuisista signaaleista. Tämä siirtoominaisuus liittyy lähetysväliaineen johtavaan materiaaliin (kuten kupari tai hopea), johtavuuteen (resistiivisyys), geometriseen muotoon (yleisimmin sylinterimäinen), hajautettuun induktanssiin (L0), hajautettuun kapasitanssiin (C0) Eristysmateriaali (permittiviteetti) jne. liittyvät toisiinsa, mutta matalataajuinen signaalinsiirto ei usein ota huomioon näiden jakautumisparametrien vaikutusta ja eristemateriaalin dielektrisyysvakiota.
Miksi testata ominaisimpedanssia?
Kun valonsäde ampuu ilmasta veteen, se heijastuu, koska valon ja veden valonohjausominaisuudet ovat erilaiset. Vastaavasti signaalia lähetettäessä tapahtuu myös heijastusta, jos ominaisimpedanssi muuttuu siirtojohdossa. Aallonpituus on kääntäen verrannollinen taajuuteen. Matalataajuisen signaalin aallonpituus on paljon suurempi kuin siirtojohdon pituus, joten heijastusongelmaa ei yleensä tarvitse ottaa huomioon. Korkeataajuusalueella, kun signaalin aallonpituus ja siirtojohdon pituus ovat samaa suuruusluokkaa, heijastunut signaali on helppo aliasoida alkuperäiseen signaaliin, mikä vaikuttaa signaalin laatuun. Impedanssisovitus voi tehokkaasti vähentää ja poistaa korkeataajuista signaalin heijastusta, joten meidän on testattava ominaisimpedanssi ja ymmärrettävä tasapainoinen ja vakaa arvo parantaaksemme heijastuksen aiheuttamaa huonoa testiilmiötä. Siksi impedanssin vakaus on erittäin tärkeä differentiaalisignaalilinjan ominaisuuksien ohjaamiseksi Impedanssi on erittäin tärkeä nopeiden digitaalisten signaalien eheydelle, koska ominaisimpedanssin arvo vaikuttaa differentiaalisignaalin silmäkaavioon, signaalin kaistanleveyteen, signaaliin. värinä ja häiriöjännite signaalilinjassa.
USB-impedanssin sovitusongelma; miksi USB:n ominaisimpedanssi on 90 ohmia
Sen mukaan, miksi sinun on testattava tässä mainittu impedanssi, jos tarvitset pätevän impedanssin, sinun on suoritettava impedanssisovitus. Jos USB-liitäntääsi käytetään tiedonsiirtoon ja nopeus on suurilla nopeuksilla, sinun on kytkettävä USB-liitännän datakaapeli piirilevyyn Impedanssisovitusta varten voit suunnitella erityisesti noin 90 ohmin differentiaaliimpedanssin, joka on vain dataa lähettäville linjoille; jos nopeusvaatimus ei ole suuri, ei tietenkään ole ongelma, jos impedanssia ei käytetä, mutta nopeissa sovelluksissa vakaus ja nopeus vaikuttavat Monet nopeat signaalilinjat, kuten CVBS-signaalilinjat, joissa on ominaisimpedanssi 75 ohmia, LVDS-datasignaalilinjat, joiden ominaisimpedanssi on 100 ohmia, ja nopeat USB-datalinjat, joiden ominaisimpedanssi on 90 ohmia. Signaalin lähetysprosessissa polku Jokaisella askeleella on vastaava transienttiimpedanssi. Jos yhdysjohtoa pitkin lähetetyn sähköisen signaalin tuntema transienttiimpedanssi muuttuu, yksi osa jatkaa jatkamista ja toinen osa heijastuu takaisin lähteeseen. Koska kunkin signaalilinjan vaadittu ominaisimpedanssi on epäjohdonmukainen ja signaalilähteen impedanssi ei täsmää. Kun lähteen sisäinen resistanssi on pienempi kuin siirtojohdon sisäinen vastus, kuuluu soitto, eli siirtolinja ylittyy ja ylikuormitetaan. Liiallinen ylitys voi vahingoittaa laitetta. Jos lähteen sisäinen resistanssi on suurempi kuin siirtojohdon impedanssi, tapahtuu alivirtaus, joka saa piirilogiikka olemaan määrittelemättömässä tilassa, mikä voi johtaa virhearviointiin tai signaalin katoamiseen.
Internetissä mainitut vastaavat vastukset ovat kaikki täydellä ja alhaisella nopeudella
Mainitsin juuri impedanssin sovitusongelman. Minusta meidän pitäisi avata ikkuna. Seuraavaksi avaamme oven. USB-signaalimme on yleensä differentiaalisignaali. Differentiaalisignaali on positiivinen ja negatiivinen kaksi juovaa, vaihe näiden kahden välillä 180 asteen ero voi vaimentaa yhteismoodihäiriöitä (sama häiriölähde muodostaa saman häiriöaaltomuodon kahdelle signaalille, ja lopuksi yksi positiivinen ja yksi negatiivinen offset), ja se voi myös lisätä signaalin amplitudia (yksi positiivinen ja yksi negatiivinen, molemmat Amplitudi vastaa kaksi kertaa johdon amplitudia). Differentiaalisignaaleilla on myös kaksi tapaa: tiukka kytkentä ja löysä kytkentä. Löysä kytkentä voidaan asentaa kahden johtimen väliin, jotta vältytään edelleen kytkemiseltä (ristivarrelta) näiden kahden välillä. Kun kaksi johtoa on tiukasti kytkettynä, ne voivat olla hyvin lähellä, riippumatta tiukasti kytkettynä tai löyhästi kytkettynä, differentiaalisignaali perustuu pääasiassa maatasoon paluureittinä; Puhutaanpa 50 ohmin koaksiaaliimpedanssista. En tiedä sen alkuperää, mutta useimmat RF-instrumentit, IC:t, osat jne. on suunniteltu 50 ohmin mukaan, jotta ne sopivat 50 ohmin instrumentteihin, IC: iin, osiin jne., 50 ohmin liittimiin, PCB-jälkiin, liitäntäjohtoja jne. tarvitaan kytkemiseen, jotta RF-signaali voidaan lähettää toiselle suurimmalla teholla Yksi pää. Lisäksi 50 ohmin PCB-jälki tässä, 50 ohmia on jäljen ominaisimpedanssi; Itse asiassa tänään määritelty 90 ohmin USB on itse asiassa yhdistelmä, joka tarkistaa piirilevyn jäljityksen leveyden, välin ja levyn sovelluksen suunnittelun mukaan. Parametrit itse asiassa uskon, että USB voidaan tehdä 100 ohmista, mutta paras varmistustieto etulaboratoriossa on 90 ohmia, joten takaosan eri liittimet ja kaapelit voidaan tehdä vain 90 ohmilla. Jos omamme Jos kortti on tehty 100 ohmista tai jostain muusta, signaalin lähetyksen aikana tapahtuu heijastuksia ja yllä oleva impedanssisovitusongelma ilmenee.
Meistä
