Kysymys:
Onko IC: n suunnittelun I / O-puskureilla 50ohmin impedanssi?
quantum231
2017-08-22 07:43:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Onko totta, että 50 ohmin ominaisimpedanssi on yleinen tapa noudattaa signaalia kuljettavia piirilevyjä?Onko IC I / O -puskurit myös suunniteltu siten, että niiden impedanssi on lähellä 50 ohmia vastaamaan tätä?

Ei, se ei ole standardi tai yleissopimus.PC-piirilevyjen TV-antenni ja RF-signaalit käyttävät 75 tai 300 ohmia, Ham-lähetin-vastaanottimet käyttävät 50 ohmin vastaavia signaaleja.Se vaihtelee käytön ja vaatimusten mukaan.
Joten mistä tulee 50ohmin ominaisimpedanssin käyttö nopeisiin digitaalisiin signaaleihin?
quantum231, katso asiaan liittyviä linkkejä oikealle.
Neljä vastused:
The Photon
2017-08-22 08:07:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hyvin harvat tekevät. Jos sirusi tietolomakkeessa ei sanota, että sillä on 50 ohmin pääte, niin se ei todellakaan ole.

Perinteinen CMOS- ja TTL-logiikka ei tarjoa vastaavaa päättämistä, vaikka muutama erikoistyyppi (linjaohjain?) saattaa olla. Tyypillisesti ohjaimet ovat matalaa impedanssia ja vastaanottimet ovat suuria impedansseja (jonkin verran kapasitanssia).

Perinteinen ECL-logiikka (emitteri-kytketty logiikka) ei tarjoa vastaavaa päättämistä, vaikka tätä perhettä käytetään usein taajuuksilla, joissa (ulkoinen) päättäminen on toivottavaa. Tyypillisesti ohjaimet ovat noin 5 ohmia ja vastaanottimet 2 tai 3 kohmia. Jotkut uudet osat, jotka on suunniteltu erittäin korkeille taajuuksille (yli 2 Gb / s?), Voivat tarjota sirulle päätteen tuloille (mikä voi edellyttää ulkoista yhteyttä päätejännitteen asettamiseksi).

CML on yksi looginen tyyppi, jonka tiedän ja joka yleensä tarjoaa yhteensopivat lähteet ja vastaanottimet.

LVDS En käytä tarpeeksi tietääksesi, mikä on tyypillistä.

Katso RF-sirut tuotesivulta. Jotkut tekevät ja toiset eivät tarjoa sirulle irtisanomista.

Yksi etu siitä, että sirulla ei ole päätettä, on se, että tämä antaa käyttäjälle vapauden käyttää vaihtoehtoista jäljitysimpedanssia, kuten 75 tai 85 ohmia. Se mahdollistaa myös useiden vastaanottimien yhdistämisen yhteen ohjaimeen.

Ale..chenski
2017-08-22 11:38:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ei, 50 ohmia ei käytetä piirilevyillä, jotka kuljettavat signaaleja. 50 ohmia on standardi koaksiaalikaapeleille ja vastaaville liitännöille - kymmenille ja kymmenille erilaisille SMA / SMB-, BNC-, tyyppi-N-liittimille jne.

Itse asiassa tyypillisillä (ohuilla) piirilevyjäljillä on 65 - 80 - 100 ohmin ominaisimpedanssi tyypillisessä pinossa (7 tai 12 mili FR4: n maatason ja signaalikerroksen välillä). Ohut jälkiä tarvitaan yleensä kohtuullisen komponenttitiheyden ylläpitämiseksi piirilevyllä.

Jos kuitenkin vaaditaan korkealaatuista korkeataajuista I / O: ta vastaamaan 50 ohmin välistä liitäntää, on noudatettava erityistä varovaisuutta, on suunniteltava ohuet substraatit ja leveämmät jäljet, mikä vie paljon enemmän levytilaa ja lisää siis kustannuksia.

Impedanssin sovittaminen tarvitaan yleensä taajuuksilla 100 MHz tai enemmän, mikä ei ole tapana monissa MCU-sovelluksissa. Siksi ei tarvitse tuhlata rahaa siihen, mitä ei tarvita.

Yksinkertainen digitaalinen logiikka (CMOS, TTL) käyttää yksinkertaisia ​​lähtöpuskureita, vain täydentävää paria oikean kokoisia FET-levyjä tietyn taajuusmuuttajan virran tuottamiseksi. Pienitehoisissa CMOS-piirilevyissä tyypillinen aseman voimakkuus on 2 - 4 mA. Tämä antaa kohtuullisen ottelun 80-100 ohmin jälkien ajamiseksi hienosti. Kuljettaja, jonka taajuusmuuttaja on 6-8 mA, tarjoaa kohtuullisen likiarvon 50 Ohmin ohjaimeen. Ohjainvaiheet, jotka tuottavat vähintään 25 mA, tarvitsevat vastaavan verkon toimiakseen 50 ohmin verkkojen kanssa. Ja silti aaltomuodot eivät ole kaukana täydellisistä, koska lähtötransistoreiden impedanssi ei ole vakio signaalikytkennän aikana.

Todellinen impedanssiohjattu (ja taaksepäin ohjattu) lähtöpuskuri koostuu SATAMASTA transistoreista, ellei enemmän.Noin tusinaa (tai kahta) niistä käytetään monivaiheisina tikkaina, kun taas loput tarjoavat erilaisia ajoituksia asteittaiselle (peräkkäiselle) ohjaukselle ulostulovaiheille ja käyttöliittymälogiikan (rekisterit ja keinot käyttää niitä turvallisesti) käyttäjän tallentamiseksimääritellyt ohjaimet.Näillä puskureilla on yleensä yhteinen (väylää tai kaistaa varten) kalibrointipiiri (käyttäen yhtä tai paria ulkoisia vastuksia), joka asettaa jonkin analogisen piirin ja tarjoaa vaaditun arvon lopettamiseen.Moniin malleihin kuuluu monimutkainen piiri, joka toteuttaa kuljettajien automaattisen uudelleenkalibroinnin jännitteen / lämpötilan muutosten yhteydessä.Kaikki tämä ei ole halpaa ja vie pii-kiinteistöjä, ja on syy, miksi jokaisella MCU: lla ei ole I / O-impedanssia.

Tyypillinen impedanssi on induktanssin ja kapasitanssin funktio pituusyksikköä kohden, eikä sillä ole riippuvuutta resistanssista.Olenko oikeassa ymmärtäessäni, että "suurten nopeuksien" signaaliraitojen tapauksessa piirilevy on suunniteltu siten, että sillä on 50 ohmin ominaisimpedanssi, ja IC-puskurit on suunniteltava siten, että tämä arvo on lähteen ja nielun lopettamiseen, esim. DDR3-RAM-muistissa tai PCIe-päätepisteissä?
@quantum231, kyllä, ominaisimpedanssilla ei ole mitään tekemistä päätevastusten kanssa, mutta tuloksena olevalla signaalin eheydellä on kaikki.Jäljet on suunniteltu vastaamaan tiettyjen liitäntöjen vaatimuksia sen mukaan, mihin päätteeseen ne on suunniteltu.Useimmat suurten nopeuksien liitännät ovat nykyään differentiaalisia, 90 ohmia, 100 ohmia, 110 ohmia, mitä tahansa.Yksipäiset väylät, joissa on useita pudotuksia, vaativat kompromisseja, ja yhteensopivat verkot voivat olla mikä tahansa, joka tarjoaa parhaan signaalin eheyden.
pjc50
2017-08-22 19:14:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Se on a käytäntö, mutta meillä on paljon käytäntöjä.

Mainitsit DDR3: n, joten tässä on Altera aiheesta.

DDR3 SDRAM käyttää a ohjelmoitava impedanssilähtöpuskuri.Tällä hetkellä voimanlähteitä on kaksi asetukset, 34Ω ja 40Ω.

.. mutta heidän myöhemmissä kaavioissaan on 50Ω jälkiä ja kuoleman päättyminen ("ODT").

USB vaatii 90Ω: n differentiaalisen impedanssin.

+1 mukavasta viitteestä.Artikkelissa todellakin sanottiin: "DDR3 SDRAM -muistissa tuetut ODT-arvot ovat 20, 30, 40, 60 ja 120 ohmia".DDR3-lähetyspuolella, jossa on 34 ohmia, moduulissa on 15 ohmin sarjavastus, katso kuva 4.Kiitos artikkelista.
analogsystemsrf
2017-08-22 09:21:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oletetaan, että sinulla on 2,5 voltin vaihtelut impedanssilla 50 ohm.Oletetaan, että sinulla on 16 tällaista jälkeä.1 volttia ja 50 ohmia varten tarvitaan 20 mA;2.5v vaatii 50mA.16 näistä signaaleista vaatii 800 milliampeeria.

Siirtyminen niin paljon virtaa 1 nanosekunnissa 1 nanohenryn kokonaisinduktanssin yli (jos pystyt saavuttamaan tämän matalan), tuottaa silti 0,8 voltin häiriön onchip-kiskossa riippumatta siitä, onko GND vai VDD (MCU ajaa matalalla tai MCU ajaa korkealla).

Useat omistetut VDD / GND-parit on siis omistettu tällaisille leveille tietoväylille.Kallis nastan käyttö.

Oletetaan kuitenkin, että jäljet ovat kukin 50 pF, ja niiden täytyy kääntää 2,5 volttia 1 nanosekunnissa.Mikä on nykyinen?

$$ I = C * dV / dT $$

tai I = 50pF * 2,5v / 1nS = 125 milliampia kutakin 16 lähtöä kohti.

Näin ollen 50 ohmia ei välttämättä ole ongelma.Trace / ESD-kapasitansseista tulee haaste.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...