Ce este impedanța caracteristică?
Impedanța caracteristică este pentru semnale AC (sau semnale de înaltă frecvență). Impedanța caracteristică este un concept în transmisia pe termen lung. În timpul transmiterii semnalului în linia de transmisie, într-un punct în care sosește semnalul, va exista un decalaj între linia de transmisie și planul de referință. Se formează un câmp electric. Datorită existenței câmpului electric, se generează un curent mic instantaneu, iar acest curent mic există în fiecare punct al liniei de transmisie. În același timp, semnalul are și o anumită tensiune, astfel încât în procesul de transmitere a semnalului, fiecare punct al liniei de transmisie va fi echivalent cu o rezistență, care este impedanța caracteristică a liniei de transmisie pe care am menționat-o.
Continuitatea impedanței caracteristice (ρ) depinde în principiu de stabilitatea raportului parametrilor de distribuție L{{0}} și C0. Cunoaștem cu toții legea lui Ohm: U=RI, unde R este rezistența sau sarcina de rezistență, în ohmi (Ω). Rezistența este legată de rezistivitatea (cunoscută și sub numele de conductivitate) materialelor metalice, dar în transmiterea semnalelor de înaltă frecvență, trebuie să înțelegem și transmisia mediului fizic (cum ar fi perechea răsucită, fir coaxial, ghid de undă) care transmite semnale de înaltă frecvență Caracteristici, care sunt diferite de semnalele de joasă frecvență. Această caracteristică de transmisie este legată de materialul conductiv al mediului de transmisie (cum ar fi cuprul sau argintul), conductivitate (rezistivitate), forma geometrică (cel mai frecvent cilindrică), inductanța distribuită (L0), capacitatea distribuită (C0) , materialul izolator (permitivitate) etc. sunt legate, dar transmisia semnalului de joasă frecvență nu ia în considerare adesea influența acestor parametri de distribuție și constanta dielectrică a materialului izolator.
De ce testați impedanța caracteristică?
Când un fascicul de lumină trage din aer în apă, acesta va fi reflectat, deoarece caracteristicile ghidului de lumină ale luminii și ale apei sunt diferite. În mod similar, atunci când semnalul este transmis, dacă impedanța caracteristică se modifică pe linia de transmisie, va apărea și reflexia. Lungimea de undă este invers proporțională cu frecvența. Lungimea de undă a semnalului de joasă frecvență este mult mai mare decât lungimea liniei de transmisie, așa că, în general, nu este necesar să se ia în considerare problema reflexiei. În domeniul de înaltă frecvență, când lungimea de undă a semnalului și lungimea liniei de transmisie sunt de aceeași mărime, semnalul reflectat este ușor de aliat cu semnalul original, ceea ce afectează calitatea semnalului. Potrivirea impedanței poate reduce și elimina în mod eficient reflexia semnalului de înaltă frecvență, așa că trebuie să testăm impedanța caracteristică și să înțelegem valoarea echilibrată și stabilă pentru a îmbunătăți fenomenul de testare slab cauzat de reflexie. Prin urmare, stabilitatea impedanței este foarte importantă pentru a controla caracteristicile liniei de semnal diferențial. Impedanța este foarte importantă pentru integritatea semnalelor digitale de mare viteză, deoarece valoarea impedanței caracteristice va afecta diagrama oculară a semnalului diferențial, lățimea de bandă a semnalului, semnalul. jitter și tensiune de interferență pe linia de semnal.
Problemă de potrivire a impedanței USB; de ce impedanța caracteristică a USB este de 90 ohmi
În funcție de motivul pentru care trebuie să testați impedanța menționată aici, dacă trebuie să obțineți o impedanță calificată, trebuie să efectuați potrivirea impedanței. Dacă interfața dvs. USB este utilizată pentru a transmite date și viteza este în intervalul de viteză mare, trebuie să conectați cablul de date al interfeței USB la PCB. Pentru potrivirea impedanței, puteți proiecta în mod specific o impedanță diferențială de aproximativ 90 ohmi, care este numai pentru o pereche de linii care transmit date; dacă cerința de viteză nu este mare, desigur, nu este o problemă dacă impedanța nu este utilizată, dar în aplicațiile de mare viteză, stabilitatea și viteza vor avea un impact Multe linii de semnal de mare viteză, cum ar fi liniile de semnal CVBS cu o impedanță caracteristică de 75 ohmi, linii de semnal de date LVDS cu o impedanță caracteristică de 100 ohmi și linii de date USB de mare viteză cu o impedanță caracteristică de 90 ohmi. În procesul de transmitere a semnalului, calea Fiecare pas are o impedanță tranzitorie corespunzătoare. Dacă impedanța tranzitorie resimțită de semnalul electric transmis de-a lungul liniei de interconectare se modifică, o parte va continua să continue, iar cealaltă parte va fi reflectată înapoi la sursă. Deoarece impedanța caracteristică necesară a fiecărei linii de semnal este inconsecventă, iar impedanța sursei de semnal nu se potrivește. Atunci când rezistența internă a sursei este mai mică decât rezistența internă a liniei de transmisie, va exista sunete, adică depășirea și supraîncărcarea liniei de transmisie. Depășirea excesivă tinde să deterioreze dispozitivul. Dacă rezistența internă a sursei este mai mare decât impedanța liniei de transmisie, va avea loc o depășire, ceea ce va face ca logica circuitului să fie într-o stare nedeterminată, ceea ce poate duce la evaluarea greșită sau pierderea semnalului.
Rezistoarele de potrivire menționate pe Internet sunt toate la viteză maximă și viteză mică
Tocmai am menționat problema potrivirii impedanței. Cred că ar trebui să deschidem o fereastră. Apoi deschidem o ușă. Semnalul nostru USB este în general un semnal diferențial. Semnalul diferențial este un pozitiv și negativ două urme, faza dintre cele două Diferența de 180 de grade poate suprima interferența în modul comun (aceeași sursă de interferență formează aceeași formă de undă de interferență pe cele două semnale și, în final, unul pozitiv și unul negativ vor fi offset), și poate crește, de asemenea, amplitudinea semnalului (unul pozitiv și unul negativ, ambele Amplitudinea este echivalentă cu dublul amplitudinii unui fir). Semnalele diferențiale au, de asemenea, două moduri de cuplare strânsă și cuplare liberă. Cuplajul liber poate fi așezat între două fire pentru a evita și mai mult cuplarea (diafonia) între cele două. Când sunt cuplate strâns, cele două fire pot fi foarte apropiate, indiferent de cuplate strâns sau slab cuplate, semnalul diferențial se bazează în principal pe planul de masă ca cale de întoarcere; hai sa vorbim despre impedanta coaxiala de 50 ohmi. Nu-i cunosc originea, dar majoritatea instrumentelor RF, circuitelor integrate, pieselor etc. sunt proiectate în funcție de 50 ohmi, pentru a se potrivi cu instrumente de 50 ohmi, circuite integrate, piese etc., conectori de 50 ohmi, urme PCB, sunt necesare fire de conectare etc. pentru a se conecta, astfel încât semnalul RF să poată fi transmis altuia la putere maximă Un capăt. În plus, următorul PCB de 50 ohmi aici, 50 ohmi este impedanța caracteristică a urmei; de fapt, USB-ul de 90 ohmi definit astăzi este de fapt asociația care verifică lățimea traseului PCB, distanța și placa conform designului aplicației. Parametrii, de fapt, cred că USB poate fi de fapt făcut din 100 ohmi, dar cele mai bune date de verificare din laboratorul front-end sunt 90 ohmi, așa că diverșii conectori și cabluri din spate pot fi realizate doar la 90 ohmi. Dacă placa este făcută din 100 ohmi sau altceva, vor apărea reflexii în timpul transmisiei semnalului și va apărea problema de potrivire a impedanței de mai sus.
Despre noi
