Co to jest impedancja charakterystyczna?
Impedancja charakterystyczna dotyczy sygnałów prądu przemiennego (lub sygnałów o wysokiej częstotliwości). Impedancja charakterystyczna jest pojęciem stosowanym w transmisji długoterminowej. Podczas transmisji sygnału linią transmisyjną, w miejscu dotarcia sygnału, pomiędzy linią transmisyjną a płaszczyzną odniesienia powstanie przerwa. Tworzy się pole elektryczne. Ze względu na istnienie pola elektrycznego generowany jest chwilowy mały prąd, który występuje w każdym punkcie linii przesyłowej. Jednocześnie sygnał ma również określone napięcie, więc w procesie transmisji sygnału każdy punkt linii transmisyjnej będzie równoważny rezystancji, czyli impedancji charakterystycznej linii transmisyjnej, o której wspominaliśmy.
Ciągłość impedancji charakterystycznej (ρ) zależy w zasadzie od stabilności stosunku parametrów rozkładu L{0}} i C0. Wszyscy znamy prawo Ohma: U=RI, gdzie R to rezystancja lub obciążenie rezystancyjne w omach (Ω). Rezystancja jest związana z rezystywnością (znaną również jako przewodność) materiałów metalowych, ale przy transmisji sygnałów o wysokiej częstotliwości musimy również zrozumieć transmisję ośrodka fizycznego (takiego jak skrętka, drut koncentryczny, falowód), który przesyła sygnały o wysokiej częstotliwości Charakterystyka różniąca się od sygnałów o niskiej częstotliwości. Ta charakterystyka transmisji jest związana z materiałem przewodzącym medium transmisyjnego (takim jak miedź lub srebro), przewodnością (rezystywnością), kształtem geometrycznym (najczęściej cylindrycznym), rozproszoną indukcyjnością (L0), rozproszoną pojemnością (C0) , materiał izolacyjny (przepuszczalność) itp. są ze sobą powiązane, ale transmisja sygnału o niskiej częstotliwości często nie uwzględnia wpływu tych parametrów dystrybucji i stałej dielektrycznej materiału izolacyjnego.
Po co testować impedancję charakterystyczną?
Kiedy wiązka światła wystrzeliwuje z powietrza do wody, zostanie odbita, ponieważ właściwości światłowodów światła i wody są różne. Podobnie, gdy sygnał jest przesyłany, jeśli zmieni się impedancja charakterystyczna linii przesyłowej, nastąpi również odbicie. Długość fali jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości. Długość fali sygnału o niskiej częstotliwości jest znacznie większa niż długość linii transmisyjnej, dlatego generalnie nie ma potrzeby uwzględniania problemu odbicia. W obszarze wysokich częstotliwości, gdy długość fali sygnału i długość linii transmisyjnej są tej samej wielkości, odbity sygnał można łatwo utożsamić z sygnałem oryginalnym, co wpływa na jakość sygnału. Dopasowanie impedancji może skutecznie zmniejszyć i wyeliminować odbicia sygnału o wysokiej częstotliwości, dlatego musimy przetestować impedancję charakterystyczną i uchwycić zrównoważoną i stabilną wartość, aby poprawić słabe zjawisko testowe spowodowane odbiciem. Dlatego stabilność impedancji jest bardzo ważna dla kontrolowania charakterystyki linii sygnału różnicowego. Impedancja jest bardzo ważna dla integralności szybkich sygnałów cyfrowych, ponieważ wartość impedancji charakterystycznej będzie miała wpływ na wykres oka sygnału różnicowego, szerokość pasma sygnału, sygnał jitter i napięcie zakłócające na linii sygnałowej.
Problem z dopasowaniem impedancji USB; dlaczego charakterystyczna impedancja USB wynosi 90 omów
W zależności od tego, dlaczego musisz przetestować wymienioną tutaj impedancję, jeśli chcesz uzyskać kwalifikowaną impedancję, musisz przeprowadzić dopasowanie impedancji. Jeśli interfejs USB jest używany do przesyłania danych, a prędkość mieści się w zakresie dużych prędkości, należy podłączyć kabel danych interfejsu USB do płytki drukowanej. W celu dopasowania impedancji można specjalnie zaprojektować impedancję różnicową wynoszącą około 90 omów, czyli tylko dla pary linii przesyłających dane; jeśli wymagania dotyczące prędkości nie są oczywiście wysokie, nie stanowi to problemu, jeśli impedancja nie jest używana, ale w zastosowaniach wymagających dużej prędkości wpływ będzie miała stabilność i prędkość. Wiele szybkich linii sygnałowych, takich jak linie sygnałowe CVBS z impedancja charakterystyczna 75 omów, linie sygnałowe danych LVDS o impedancji charakterystycznej 100 omów i szybkie linie danych USB o impedancji charakterystycznej 90 omów. W procesie transmisji sygnału ścieżka Każdy stopień ma odpowiednią impedancję przejściową. Jeśli przejściowa impedancja odczuwana przez sygnał elektryczny przesyłany wzdłuż linii łączącej ulegnie zmianie, jedna część będzie nadal działać, a druga część zostanie odbita z powrotem do źródła. Ponieważ wymagana impedancja charakterystyczna każdej linii sygnałowej jest niespójna, a impedancja źródła sygnału nie jest zgodna. Gdy rezystancja wewnętrzna źródła jest mniejsza niż rezystancja wewnętrzna linii przesyłowej, nastąpi dzwonienie, czyli przeregulowanie i przeciążenie linii przesyłowej. Nadmierne przeregulowanie może spowodować uszkodzenie urządzenia. Jeśli rezystancja wewnętrzna źródła jest większa niż impedancja linii przesyłowej, nastąpi niedoregulowanie, co spowoduje, że logika obwodu znajdzie się w nieokreślonym stanie, co może prowadzić do błędnej oceny lub utraty sygnału.
Wszystkie pasujące rezystory wymienione w Internecie działają przy pełnej i niskiej prędkości
Właśnie wspomniałem o problemie dopasowania impedancji. Myślę, że powinniśmy otworzyć okno. Następnie otwieramy drzwi. Nasz sygnał USB jest zazwyczaj sygnałem różnicowym. Sygnał różnicowy to dwa ślady dodatnie i ujemne, faza między nimi. Różnica 180 stopni może stłumić zakłócenia w trybie wspólnym (to samo źródło zakłóceń tworzy ten sam przebieg interferencyjny na dwóch sygnałach, a na koniec będzie jeden dodatni i jeden ujemny przesunięcie), a także może zwiększyć amplitudę sygnału (jedna dodatnia i jedna ujemna, obie amplitudy są równoważne dwukrotności amplitudy na przewodzie). Sygnały różnicowe mają również dwa sposoby ścisłego i luźnego sprzężenia. Luźne połączenie można ułożyć pomiędzy dwoma przewodami, aby dodatkowo uniknąć sprzężenia (przesłuchu) między nimi. W przypadku ciasnego połączenia dwa przewody mogą być bardzo blisko siebie, niezależnie od tego, czy są one ściśle połączone, czy luźno połączone, sygnał różnicowy opiera się głównie na płaszczyźnie masy jako ścieżce powrotnej; porozmawiajmy o impedancji koncentrycznej 50 omów. Nie znam jego pochodzenia, ale większość instrumentów RF, układów scalonych, części itp. została zaprojektowana zgodnie z 50 omami, aby dopasować je do instrumentów, układów scalonych, części itp. 50 omów, złączy 50 omów, ścieżek PCB, Do połączenia potrzebne są przewody łączące itp., aby sygnał RF mógł być przesyłany do drugiego z maksymalną mocą. Jeden koniec. Dodatkowo, tutaj ślad PCB 50 omów, 50 omów to impedancja charakterystyczna śladu; w rzeczywistości zdefiniowany dzisiaj port USB 90 omów jest w rzeczywistości skojarzeniem weryfikującym szerokość ścieżki PCB, odstępy i płytkę zgodnie z projektem aplikacji. Tak naprawdę myślę, że parametry USB mogą być faktycznie wykonane przy 100 omach, ale najlepsze dane weryfikacyjne w laboratorium front-end to 90 omów, więc różne złącza i kable z tyłu można wykonać tylko przy 90 omach. Jeśli nasza własna. Jeśli płytka jest wykonana z 100 omów lub czegoś innego, podczas transmisji sygnału wystąpią odbicia i wystąpi powyższy problem z dopasowaniem impedancji.
O nas
