戴维南端接匹配简易阻抗匹配方法

戴维南端接匹配简易阻抗匹配方法

在高速的设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样，在此只对几种简单常用的端接方法进行介绍。为什么要进行阻抗匹配呢？无外乎几种原因，如减少反射、控制信号边沿速率、减少信号波动、一些电平信号本身需要等等。

端接阻抗匹配一般有5种方法：

1.源端串联匹配，

2.终端并联匹配，

3.戴维南匹配，

4.RC网络匹配，

5.二极管匹配。

1.串联端接匹配：

一般多在源端使用，Rs（串联电阻）= Z0（传输线的特性阻抗）- R0(源阻抗）。例如：若R0为22,Z0为55Ω，则Rs应为33Ω。

优点：①器件单一；

②抑制振铃，减少过冲；

③适用于集总线型负载和单一负载；

④增强信号完整性，产生更小EMI。

缺点：①当TTL,CMOS器件出现在相同网络时，串联匹配不是最佳选择；

②分布式负载不是适用，因为在走线路径的中间，电压仅是源电压的一般；

③接收端的反相反射仍然存在；

④影响信号上升时间并增加信号延时。

2.并联端接匹配：

此Rt电阻值必须等于传输线所要求的电阻值，电阻的一端接信号，一端接地或电源。简单的终端并联匹配一般不用于TTL,COMS电路，因为在高逻辑状态时，此方法需要较大的驱动电流。

优点：①器件单一；

②适用于分布式负载；

③反射几乎可以完全消除；

④电阻阻值易于选择。

缺点：①此电阻需要驱动源端的电流驱动，增加系统电路的功耗；

②降低噪声容限。

此电阻值必须等于传输线所要求的电阻值。电阻的一端接信号，一端接地。简单的终端并联匹配一般不用于TTL,COMS电路，因为他们无法提供强大的输出电流。

3.戴维南端接匹配：

一个电阻上拉，一个电阻下拉，通常采用R1/R2 = 220/330的比值。戴维南等效阻抗必须等于走线的特性阻抗。对于大多数设计R1>R2,否则TTL/COMS 电路将无法工作。

优点：①适用于分布式负载；

②完全吸收发送波，消除反射。；

缺点：①增加系统电路的功耗；

②降低噪声容限；

③使用两个电阻，增加布局、布线难度；

④电阻值不易于选择。

4.RC网络匹配：

电阻与电容相连，电阻另一端接信号，电容另一端接地。电阻应等于走线特性阻抗，容值通常较小（20pF-600pF）。对差分信号只需三个原件，两个电阻加一个电容。

优点：①适用于分布式及总线型负载；

②完全吸收发送波，消除反射；

③具有很低的直流功率损耗。

缺点：①会降低高速信号的速率，增加信号延时；

②RC电路的时间常数会导致电路中存在反射；

③对于高频、高速短路要慎用；

④使用两个器件，增加布局、布线难度。

5.二极管端接匹配：

此端接常用于差分或成对网络，二极管常用于限制走线过程的过冲。

优点：①预防输入端的过冲。

缺点：①不能减少反射。