硬件-差分线阻抗和差分线阻抗匹配

  • 差分线


    正常情况下传输差分信号其相位相反,属于奇模状态,因此差分阻抗为2倍的单线阻抗,两根单线50ohm的差分信号线其差分阻抗为100ohm。而共模信号分量传输时,其传输模式为偶模,共模信号同时在两根线上传输,因此其共模阻抗为两个单根信号线的并联,共模阻抗为单根信号线的一半。
    差分阻抗是单线奇模阻抗的两倍,共模阻抗是单线偶模阻抗的一半。
    差分线的匹配
    差分线一般采用端接匹配,可分为串联匹配和并联匹配;

    串联匹配,在每一根差分线上端接阻值是奇模阻抗(单根信号线的特性阻抗)的电阻到公共返回路径
    并联匹配,在两根差分线之间并联阻值是差分阻抗的电子到公共返回路径
    当发送端输出的共模电压和接收端接收允许的共模电压范围不一致时,需要在差分传输线上串接交流耦合电容(AC电容)。在接入交流耦合电容时,传输的信号最好直流均衡(信号码型中0和1的数目相等,避免长0和长1的情况)
    接入的交流耦合电容值越大,抑制传输码型中长连1或0引起的抖动越好。但是实际的
    电容存在寄生电感和寄生电阻,其在谐振频率以下呈电容特性,在谐振频率以上呈电感特性(参见第2章电源部分的内容),阻抗随频率升高而变大,使得高频信号衰减变大。一般来说,电容越大,谐振频率越小,高频阻抗越大,所以电容值也不能太大。一般选取100nf左右的小封装电容(小封装高频特性优于大封装)
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