Co je charakteristická impedance?
Charakteristická impedance je pro AC signály (nebo vysokofrekvenční signály). Charakteristická impedance je pojem v dlouhodobém přenosu. Během přenosu signálu v přenosové lince bude v bodě, kam signál dorazí, mezi přenosovou linkou a referenční rovinou mezera. Vzniká elektrické pole. Díky existenci elektrického pole vzniká okamžitý malý proud a tento malý proud existuje v každém bodě přenosového vedení. Současně má signál také určité napětí, takže v procesu přenosu signálu bude každý bod přenosového vedení ekvivalentní odporu, což je charakteristická impedance přenosového vedení, kterou jsme zmínili.
Spojitost charakteristické impedance (ρ) v podstatě závisí na stabilitě poměru distribučních parametrů L{{0}} a C0. Všichni známe Ohmův zákon: U=RI, kde R je odpor nebo odporová zátěž v ohmech (Ω). Odpor souvisí s měrným odporem (také známým jako vodivost) kovových materiálů, ale při přenosu vysokofrekvenčních signálů musíme také rozumět přenosu fyzického média (jako je kroucená dvoulinka, koaxiální drát, vlnovod), které přenáší vysokofrekvenční signály Charakteristiky, které se liší od nízkofrekvenčních signálů. Tato přenosová charakteristika souvisí s vodivým materiálem přenosového média (jako je měď nebo stříbro), vodivostí (odpor), geometrickým tvarem (nejčastěji válcovým), rozloženou indukčností (L0), rozloženou kapacitou (C0) , izolační materiál (permitivita) atd. spolu souvisí, ale přenos nízkofrekvenčního signálu často nezohledňuje vliv těchto distribučních parametrů a dielektrické konstanty izolačního materiálu.
Proč testovat charakteristickou impedanci?
Když paprsek světla vystřelí ze vzduchu do vody, bude se odrážet, protože vlastnosti světlovodu světla a vody jsou odlišné. Podobně, když je signál přenášen, změní-li se charakteristická impedance na přenosovém vedení, dojde také k odrazu. Vlnová délka je nepřímo úměrná frekvenci. Vlnová délka nízkofrekvenčního signálu je mnohem větší než délka přenosového vedení, takže obecně není nutné uvažovat o problému odrazu. Ve vysokofrekvenční doméně, kdy vlnová délka signálu a délka přenosového vedení jsou stejné velikosti, lze odražený signál snadno spojit s původním signálem, což ovlivňuje kvalitu signálu. Impedanční přizpůsobení může účinně snížit a eliminovat odraz vysokofrekvenčního signálu, takže musíme otestovat charakteristickou impedanci a uchopit vyváženou a stabilní hodnotu, abychom zlepšili špatný testovací jev způsobený odrazem. Proto je stabilita impedance velmi důležitá pro řízení charakteristik diferenciálního signálového vedení Impedance je velmi důležitá pro integritu vysokorychlostních digitálních signálů, protože hodnota charakteristické impedance ovlivní oční diagram diferenciálního signálu, šířku pásma signálu, signál jitter a rušivé napětí na signálovém vedení.
problém přizpůsobení impedance USB; proč je charakteristická impedance USB 90 ohmů
Podle toho, proč potřebujete otestovat zde zmíněnou impedanci, pokud potřebujete získat kvalifikovanou impedanci, musíte provést impedanční přizpůsobení. Pokud se vaše rozhraní USB používá k přenosu dat a rychlost je ve vysokorychlostním rozsahu, musíte k desce plošných spojů připojit datový kabel rozhraní USB Pro přizpůsobení impedance můžete konkrétně navrhnout rozdílovou impedanci asi 90 ohmů, což je pouze pro pár linek, které přenášejí data; pokud požadavek na rychlost není vysoký, samozřejmě není problém, pokud se impedance nepoužívá, ale ve vysokorychlostních aplikacích bude mít vliv stabilita a rychlost Mnoho vysokorychlostních signálových linek, jako jsou signální linky CVBS s charakteristickou impedanci 75 ohmů, datové signálové linky LVDS s charakteristickou impedancí 100 ohmů a vysokorychlostní datové linky USB s charakteristickou impedancí 90 ohmů. V procesu přenosu signálu, cesta Každý krok má odpovídající přechodovou impedanci. Pokud se přechodová impedance pociťovaná elektrickým signálem přenášeným po propojovacím vedení změní, jedna část bude pokračovat a druhá část se bude odrážet zpět ke zdroji. Protože požadovaná charakteristická impedance každého signálového vedení je nekonzistentní a impedance zdroje signálu neodpovídá. Když je vnitřní odpor zdroje menší než vnitřní odpor přenosového vedení, dojde k zvonění, tedy překmitu a přetížení přenosového vedení. Přílišný překmit má tendenci poškodit zařízení. Pokud je vnitřní odpor zdroje větší než impedance přenosového vedení, dojde k podkmitu, což způsobí, že logika obvodu bude v neurčitém stavu, což může vést k chybnému úsudku nebo ztrátě signálu.
Odpovídající odpory uvedené na internetu jsou všechny v plné rychlosti a nízké rychlosti
Právě jsem zmínil problém impedančního přizpůsobení. Myslím, že bychom měli otevřít okno. Dále otevřeme dveře. Náš signál USB je obecně diferenciální signál. Diferenciální signál je pozitivní a negativní dvě stopy, fáze mezi těmito dvěma Rozdíl 180 stupňů může potlačit rušení v běžném režimu (stejný zdroj rušení vytváří na dvou signálech stejný průběh rušení a nakonec bude jedna pozitivní a jedna negativní offset) a může také zvýšit amplitudu signálu (jedna kladná a jedna záporná, obě Amplituda je ekvivalentní dvojnásobku amplitudy na vodiči). Diferenciální signály mají také dva způsoby těsné vazby a volné vazby. Volná spojka může být položena mezi dva vodiče, aby se dále zabránilo propojení (přeslechům) mezi nimi. Když jsou pevně spojeny, mohou být dva vodiče velmi blízko, bez ohledu na Pevně připojený nebo volně spojený, diferenciální signál se hlavně spoléhá na zemní plochu jako zpětnou cestu; mluvme o koaxiální impedanci 50 ohmů. Neznám jeho původ, ale většina RF přístrojů, IC, dílů atd. je navržena podle 50 ohmů, aby odpovídaly 50 ohmovým přístrojům, integrovaným obvodům, součástkám atd., 50 ohmovým konektorům, stopám PCB, propojovací vodiče atd. jsou potřeba k propojení, aby bylo možné RF signál přenést na druhý při maximálním výkonu Jeden konec. Navíc 50 ohmová stopa PCB zde, 50 ohm je charakteristická impedance stopy; ve skutečnosti je dnes definovaný 90 ohmový USB vlastně asociací ověřující šířku stopy PCB, rozteč a desku podle návrhu aplikace. Parametry, ve skutečnosti si myslím, že USB může být skutečně vyrobeno ze 100 ohmů, ale nejlepší ověřovací údaje v přední laboratoři jsou 90 ohmů, takže různé konektory a kabely vzadu lze vyrobit pouze na 90 ohmů. Pokud je naše vlastní Pokud je deska vyrobena ze 100 ohmů nebo něčeho jiného, budou při přenosu signálu docházet k odrazům a dojde k výše uvedenému problému s impedančním přizpůsobením.
O nás
