|
當某訊號方波，在傳輸線組合體的訊號線中，以高準位（High Level）的正壓訊號向前推進時，則距其最近的參考層（如接地層）中，理論上必有被該電場所感應出來的負壓訊號伴隨前行（等于正壓訊號反向的回歸路徑 Return Path），如此將可完成整體性的回路（Loop）系統(tǒng)。該“訊號”前行中若將其飛行時間暫短加以凍結，即可想象其所遭受到來自訊號線、介質層與參考層等所共同呈現(xiàn)的瞬間阻抗值（Instantanious Impedance），此即所謂的“特性阻抗”。 是故該“特性阻抗”應與訊號線之線寬（w）、線厚（t）、介質厚度（h）與介質常數(shù)（Dk）都扯上了關系。
/ Y& D) J& r- t) {# H# X# |1、阻抗匹配不良的后果 由于高頻訊號的“特性阻抗”（Z0）原詞甚長，故一般均簡稱之為“阻抗”。讀者千萬要小心，此與低頻AC交流電（60Hz）其電線（并非傳輸線）中，所出現(xiàn)的阻抗值（Z）并不完全相同。數(shù)位系統(tǒng)當整條傳輸線的Z0都能管理妥善，而控制在某一范圍內（±10﹪或 ±5﹪）者，此品質良好的傳輸線，將可使得雜訊減少，而誤動作也可避免。 但當上述微帶線中Z0的四種變數(shù)（w、t、h、 r）有任一項發(fā)生異常，例如訊號線出現(xiàn)缺口時，將使得原來的Z0突然上升（見上述公式中之Z0與W成反比的事實），而無法繼續(xù)維持應有的穩(wěn)定均勻（Continuous）時，則其訊號的能量必然會發(fā)生部分前進，而部分卻反彈反射的缺失。如此將無法避免雜訊及誤動作了。例如澆花的軟管突然被踩住，造成軟管兩端都出現(xiàn)異常，正好可說明上述特性阻抗匹配不良的問題。
) I* E+ P1 @2 {+ J# H
" ?6 _) H. o# c) ~2、 阻抗匹配不良造成雜訊 上述部分訊號能量的反彈，將造成原來良好品質的方波訊號，立即出現(xiàn)異常的變形（即發(fā)生高準位向上的Overshoot，與低準位向下的Undershoot，以及二者后續(xù)的Ringing）。此等高頻雜訊嚴重時還會引發(fā)誤動作，而且當時脈速度愈快時雜訊愈多也愈容易出錯。 那么是否什么時候都要考慮阻抗匹配？ 在普通的寬頻帶放大器中，因為輸出阻抗為50Ω，所以需要考慮在功率傳輸電路中進行阻抗匹配。但是，實際上當電纜的長度對于信號的波長來說可以忽略不計時，就勿需阻抗匹配的。
, g, x- R+ q; }% ]% T$ P0 R考慮信號頻率為1MHz，其波長在空氣中為300m，在同軸電纜中約為200m。在通常使用的長度為1m左右的同軸電纜中，是在完全可忽略的范圍之內。（圖H）) @. {" F$ @% Q& ]
如果存在阻抗，那么在阻抗上就會產生功率消耗，所以不做阻抗匹配其結果就會使放大器的輸出功率發(fā)生無用的浪費。（圖J）
, r$ L3 c' z7 H4 l" ?) l L+ t/ Q. m4 j/ B( ~
更多精彩PCB知識不斷更新中，敬請關注我們... 歡迎關注 “凡億PCB在線” 微信公眾號：EDA-Pcbbar（←長按復制） 關注好禮：關注公眾微信并回復關鍵詞‘AD技巧’、‘pads技巧’、‘allegro技巧’可分別獲得我們原創(chuàng)的高級技巧視頻一套 @深圳市凡億技術開發(fā)有限公司 提供技術 QQ交流群：547971984 z& j7 U2 M6 o5 C
| 
電子產業(yè)一站式賦能平臺
/1 
窺視卡
置頂卡
變色卡
