특성 임피던스란 무엇입니까?
특성 임피던스는 AC 신호(또는 고주파 신호)에 대한 것입니다. 특성임피던스는 장기전송에서의 개념이다. 전송선에서 신호를 전송하는 동안 신호가 도착하는 지점에서 전송선과 기준면 사이에 간격이 생깁니다. 전기장이 형성됩니다. 전기장의 존재로 인해 순간적으로 작은 전류가 발생하며, 이 작은 전류는 전송선의 모든 지점에 존재합니다. 동시에 신호에도 특정 전압이 있으므로 신호 전송 과정에서 전송선의 각 지점은 우리가 언급한 전송선의 특성 임피던스인 저항과 동일합니다.
특성 임피던스(ρ)의 연속성은 기본적으로 분포 매개변수 L{0}} 및 C0 비율의 안정성에 따라 달라집니다. 우리 모두는 옴의 법칙인 U=RI를 알고 있습니다. 여기서 R은 저항 또는 저항 부하(옴(Ω) 단위)입니다. 저항은 금속 재료의 저항률(전도성이라고도 함)과 관련이 있지만 고주파 신호 전송에서는 신호를 전송하는 물리적 매체(연선, 동축선, 도파관 등)의 전송도 이해해야 합니다. 고주파 신호 저주파 신호와 다른 특성. 이 전송 특성은 전송 매체의 전도성 물질(예: 구리 또는 은), 전도성(저항률), 기하학적 모양(가장 일반적으로 원통형), 분산 인덕턴스(L0), 분산 정전 용량(C0)과 관련됩니다. , 절연 재료(유전율) 등이 관련되어 있지만 저주파 신호 전송에서는 이러한 분포 매개변수와 절연 재료의 유전 상수의 영향을 고려하지 않는 경우가 많습니다.
특성 임피던스를 테스트하는 이유는 무엇입니까?
빛의 광선이 공기에서 물로 발사되면 반사됩니다. 왜냐하면 빛과 물의 도광 특성이 다르기 때문입니다. 마찬가지로 신호가 전송될 때 전송선의 특성 임피던스가 변하면 반사도 발생합니다. 파장은 주파수에 반비례합니다. 저주파 신호의 파장은 전송선의 길이보다 훨씬 크기 때문에 일반적으로 반사 문제를 고려할 필요가 없습니다. 고주파수 영역에서 신호의 파장과 전송선 길이가 동일한 크기일 때 반사된 신호는 원래 신호와 앨리어싱되기 쉽고 이는 신호 품질에 영향을 미칩니다. 임피던스 매칭은 고주파수 신호 반사를 효과적으로 줄이고 제거할 수 있으므로 특성 임피던스를 테스트하고 균형 있고 안정적인 값을 파악하여 반사로 인한 테스트 불량 현상을 개선해야 합니다. 따라서 차동 신호 라인의 특성을 제어하려면 임피던스 안정성이 매우 중요합니다. 특성 임피던스의 값은 차동 신호의 아이 다이어그램, 신호 대역폭, 신호에 영향을 미치기 때문에 임피던스는 고속 디지털 신호의 무결성에 매우 중요합니다. 신호 라인의 지터 및 간섭 전압.
USB 임피던스 매칭 문제; USB의 특성 임피던스가 90옴인 이유
여기서 언급한 임피던스를 테스트해야 하는 이유에 따라, 검증된 임피던스를 얻으려면 임피던스 매칭을 수행해야 합니다. USB 인터페이스를 사용하여 데이터를 전송하고 속도가 고속 범위에 있는 경우 PCB에 USB 인터페이스 데이터 케이블을 연결해야 합니다. 임피던스 매칭을 위해 약 90Ω의 차동 임피던스를 구체적으로 설계할 수 있습니다. 데이터를 전송하는 한 쌍의 라인에만 해당됩니다. 속도 요구 사항이 높지 않은 경우 물론 임피던스를 사용하지 않으면 문제가 되지 않지만 고속 애플리케이션에서는 안정성과 속도에 영향을 미칩니다. CVBS 신호 라인과 같은 많은 고속 신호 라인 75Ω의 특성 임피던스, 100Ω의 특성 임피던스를 갖는 LVDS 데이터 신호 라인, 90Ω의 특성 임피던스를 갖는 USB 고속 데이터 라인. 신호 전송 과정에서 경로 각 단계에는 해당 과도 임피던스가 있습니다. 연결 선을 따라 전달되는 전기 신호가 느끼는 과도 임피던스가 변경되면 한 부분은 계속 진행되고 다른 부분은 다시 소스로 반사됩니다. 각 신호 라인의 필수 특성 임피던스가 일치하지 않고 신호 소스의 임피던스가 일치하지 않기 때문입니다. 소스의 내부 저항이 전송선의 내부 저항보다 작으면 링잉이 발생합니다. 즉 전송선에 오버슈트 및 과부하가 발생합니다. 과도한 오버슈트는 장치를 손상시키는 경향이 있습니다. 소스의 내부 저항이 전송선의 임피던스보다 크면 언더슈트가 발생하여 회로 로직이 불확실한 상태가 되어 오판이나 신호 손실이 발생할 수 있습니다.
인터넷에 언급된 일치하는 저항은 모두 최고 속도와 저속입니다.
방금 임피던스 매칭 문제에 대해 언급했습니다. 내 생각엔 창문을 열어야 할 것 같아. 다음으로 문을 엽니다. USB 신호는 일반적으로 차동 신호입니다. 차동 신호는 포지티브 및 네거티브 두 개의 트레이스이며, 둘 사이의 위상 180도 차이는 공통 모드 간섭을 억제할 수 있습니다(동일한 간섭 소스는 두 신호에 대해 동일한 간섭 파형을 형성하고 마지막으로 하나의 포지티브와 하나의 네거티브는 오프셋), 신호 진폭도 증가할 수 있습니다(하나는 양수, 하나는 음수, 둘 다 진폭은 와이어 진폭의 두 배에 해당함). 차동 신호에는 긴밀한 결합과 느슨한 결합의 두 가지 방법이 있습니다. 두 와이어 사이의 결합(혼선)을 추가로 방지하기 위해 두 와이어 사이에 느슨한 결합을 배치할 수 있습니다. 단단히 결합된 경우 두 와이어는 긴밀하게 결합되거나 느슨하게 결합된 것과 관계없이 매우 가까울 수 있습니다. 차동 신호는 주로 접지면을 반환 경로로 사용합니다. 50옴 동축 임피던스에 대해 이야기해 보겠습니다. 유래는 모르겠지만 대부분의 RF 계측기, IC, 부품 등은 50옴 계측기, IC, 부품 등과 일치시키기 위해 50옴에 따라 설계되고, 50옴 커넥터, PCB 트레이스, 연결하려면 RF 신호가 최대 전력으로 다른 쪽 끝으로 전송될 수 있도록 연결 전선 등이 필요합니다. 또한 여기에서 50Ω PCB 트레이스는 50Ω이 트레이스의 특성 임피던스입니다. 실제로 오늘날 정의된 90Ω USB는 실제로 애플리케이션 설계에 따라 PCB 트레이스 폭, 간격 및 보드를 검증하는 협회입니다. 매개변수는 사실 USB는 100옴으로 만들 수 있다고 생각하는데 프론트엔드 연구실에서 가장 좋은 검증 데이터는 90옴이라 후면에 있는 각종 커넥터와 케이블은 90옴에서만 만들 수 있다. 만약 우리 자신의 보드가 100옴이나 다른 것으로 만들어진다면, 신호 전송 중에 반사가 일어나서 위의 임피던스 매칭 문제가 발생하게 됩니다.
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