Cara kerja resistor terminasi; apa yang terjadi jika saya menggunakan nilai yang lebih rendah?

Saya akan mencoba untuk menghubungkan chip DDR2 8bit berkecepatan rendah ke FPGA, dan saya punya beberapa pertanyaan penting untuk membuatnya bekerja :-)

Apakah itu benar bahwa ide penghentian resistor adalah untuk menenggelamkan sebagian besar sinyal ke GND, sehingga hanya sebagian kecil yang dipantulkan kembali? Adakah yang mencoba untuk menempatkan katakanlah 2-3 resistor bernilai lebih kecil sehingga beberapa pemantulan refleksi akan keluar dari fase & menyebabkan lebih sedikit gangguan?

Saluran transmisi dapat dimodelkan sebagai rangkaian kapasitor dan induktor yang tak terbatas (lossless). Anda mulai menggunakan model ini karena saluran listrik Anda menjadi cukup besar sehingga Anda tidak dapat menganggap saluran tersebut sebagai koneksi instan.

Ide umum

Pertama, sirkuit LC akan memiliki cincin, dan jika tiba-tiba menyentuh "terbuka" alih-alih sirkuit LC lain itu akan memantul sangat tinggi. Jika Anda membuat model menggunakan 10 induktor dan 10 kapasitor ini akan mudah terjadi. Ketika Anda menempatkan terminasi di ujungnya Anda meredam sinyal. Jika Anda memiliki resistor yang sangat cocok pada akhirnya Anda akan memiliki 0 overshoot karena resistor akan menghilangkan kekuatannya.

Pemutusan Sumber

Jika Anda menempatkan resistor yang sesuai dengan saluran transmisi secara seri antara sumber dan saluran transmisi, Anda akan mendapatkan salah satu teknik terminasi yang paling efektif. Dalam hal ini saluran hanya dapat didorong ke 1/2 dari tegangan target, tetapi sinyal bergerak turun ke saluran dan ketika menyentuh celah di ujung yang lain (sebagian besar input hampir terbuka dengan impedansi yang sangat tinggi) itu memantul, dua kali lipat , dan memberi Anda tegangan penuh di penerima. Sinyal kemudian bergerak mundur dan, ketika mencapai sumber, berakhir pada resistor.

Ini mungkin tidak jelas secara instan, saya akan sangat menyarankan "Desain Digital Kecepatan Tinggi: A Handbook of Black Magic", tetapi ini berarti garis Anda tidak mengemudi hampir setinggi pada satu titik, dan noise adalah fungsi dV / dt. Ini hanya menghentikan noise pada saluran di sumbernya, yang membantu jumlah besar. Saya akan sangat menyarankan Anda untuk merobek ke dalam buku pegangan favorit saya tentang ilmu hitam.

Impedansi Jejak

Kebanyakan orang telah mendengar tentang bentuk persamaan sederhana dari induktansi dan kapasitansi. Kapasitansi naik dengan luas dan turun dengan jarak. Induktansi naik dengan ukuran loop.

Jika Anda berpikir tentang jejak di atas bidang tanah, saat Anda memperluas jejak, area bertambah tetapi jarak tidak. Ini berarti bahwa kapasitansi Anda meningkat sementara induktansi Anda tetap sama. Ketika jarak Anda meningkat, area Anda harus bertambah banyak untuk menjaga impedansi yang sama.

Ada banyak kalkulator berbeda di luar sana. Saya menemukan satu secara instan dengan pencarian google .

Sesuaikan impedansi Anda, tambahkan beberapa terminasi, dan cobalah untuk menghindari praktik buruk seperti menjembatani kerusakan pada bidang tanah (Tidak ada jejak yang tertanam di sekitar garis sinyal ini). Saya harap ini juga membuat efek fisik sedikit lebih jelas.

Terlalu Kecil Pemutusan Hubungan Kerja?

Anda akan benar-benar mendapatkan refleksi, tetapi bukannya memantul, itu akan memantul. Terbuka akan menggandakan tegangan Anda, semuanya akan memantul ke belakang. Pendek tidak sebaliknya, memberi Anda tegangan nol. Ini juga sangat meningkatkan daya serap Anda dari pengemudi Anda.

Bayangkan sebuah saluran transmisi sebagai sekumpulan beban gantung yang dihubungkan oleh pegas. Jika semuanya seragam, dan orang memberi bobot di ujung utara garis dorongan singkat ke selatan dan mengembalikannya ke posisi semula, gelombang yang sangat bagus akan merambat ke selatan ke bawah garis; energi yang dimasukkan ke dalam masing-masing bobot dari satu sisi akan dikirim dengan sempurna ke sisi lain, sehingga begitu gelombang melewati berat, bobot itu akan tidak bergerak dalam posisi semula. Semua sangat bagus hingga ombak menyentuh ujung garis.

Pada saat itu, satu dari tiga hal umum dapat terjadi:

1. Jika bobot terakhir di sisi selatan dapat bergerak bebas tanpa ada yang terhubung di sisi selatan, ia akan menerima energi dari gelombang kedua hingga terakhir, tetapi tidak akan memiliki apa pun untuk didorong. Push-back utara yang tidak diterima dari sisi selatan tidak akan membatalkan push selatan yang didapatnya dari sisi utara. Dengan demikian momentum berat yang tidak dibatalkan akan menyebabkannya menarik beban ke utara dari selatan, dan memulai gelombang yang merambat ke utara. Perhatikan bahwa meskipun gelombang utara-selatan asli adalah gelombang kompresi yang menghasilkan gelombang yang bergerak sebentar ke selatan dari titik awalnya, gelombang yang dipantulkan akan menjadi gelombang tegang dengan gelombang yang bergerak ke selatan.
2. Jika bobot terakhir di sisi selatan memiliki pegas sisi selatan yang melekat pada dinding tak bergerak, dinding akan mendorong kembali lebih keras daripada salah satu bobot normal. Push-back yang lebih keras ini akan menyebabkan bobot mengirim gelombang kembali ke titik awal; gelombang baru ini akan menjadi gelombang kompresi seperti aslinya, tetapi akan menyebabkan bobot bergeser sebentar ke utara dari titik awal mereka.
3. Jika pegas selatan dari bobot paling selatan terhubung ke sesuatu yang menawarkan jumlah perlawanan yang tepat, semua energi gelombang akan dibuang ke hambatan itu, dan tidak akan ada refleksi.

Skenario di mana bobot terakhir memiliki beberapa perlawanan, tetapi bukan jumlah yang tepat, akan berperilaku sebagai kombinasi (1) dan (3), atau (2) dan (3) di atas. Skenario untuk menembak adalah # 3.

Mereka mencocokkan impedansi dengan jejak impedansi. Itu sebabnya tidak ada refleksi. Fakta bahwa mereka mungkin tenggelam saat ini hanyalah efek samping. Nilai-nilai mereka harus dihitung berdasarkan impedansi jejak dan nilai penerima dan pengemudi. Desain Digital Berkecepatan Tinggi oleh Johnson & Graham adalah buku yang saya rekomendasikan untuk topik ini.

Beberapa nilai resistor yang lebih kecil akan melemahkan sinyal terlalu banyak. Ini juga mungkin lebih terkini daripada yang bisa ditangani pengemudi.

Prinsip di balik resistor terminasi adalah untuk mencocokkan impedansi input Anda dengan impedansi jejak saluran transmisi Anda (PCB)) dan sumber Anda. Biasanya, pin input memiliki impedansi input tinggi, karena mereka CMOS. Menambahkan resistor nilai kecil secara paralel dengan pin input impedansi tinggi akan secara efektif mengatur impedansi input ke resistor yang Anda tambahkan. Ini berguna, karena impedansi keluaran biasanya cukup rendah, dan mudah untuk membuat saluran transmisi strip mikro dengan impedansi rendah.

Tujuan saat menggunakan resistor terminasi adalah untuk membuatnya sedekat mungkin dengan pin input. Menggunakan beberapa resistor akan kurang optimal karena resistor kurang seperti elemen yang disatukan. Hal lainnya adalah Anda harus mengetahui impedansi target Anda. Memiliki hambatan yang lebih besar atau lebih kecil dari impedansi Anda akan menghasilkan ketidakcocokan, yang menyebabkan refleksi.

Saya tidak sepenuhnya tahu mekanisme itu, tetapi tujuan dari terminasi resistor adalah membuatnya seolah-olah jalur transmisi berjalan selamanya. Setiap perubahan impedansi akan menyebabkan pantulan, seperti konektor, kerusakan pada jalur transmisi, atau (jelas) transisi ke jalur dengan impedansi berbeda.

Menggunakan resistor nilai yang lebih rendah (saya tidak yakin apa yang Anda maksud dengan beberapa resistor bernilai lebih kecil — jika Anda meletakkannya dalam konfigurasi apa pun, Anda hanya akan mendapatkan beberapa resistensi efektif lainnya dengan kinerja HF yang lebih buruk ketika menyebar) akan menyebabkan Anda driver untuk mengambil dan menenggelamkan daya yang lebih tinggi dari biasanya, yang dapat menyebabkan kerusakan.

The koefisien refleksi akan negatif, sehingga gelombang yang dipantulkan akan memiliki 180 ° fase-shift sebagai akibat dari transisi ke media impedansi rendah.