訊號電路中的終端電阻

訊號電路中的終端電阻

一、終端電阻的來歷

終端電阻主要出現在高速訊號傳播的電路設計中,由於高速電路中訊號傳輸過程中若出現阻抗不匹配的情況下,會在傳輸不匹配終端產生反射波,形成駐波嚴重影響到傳輸訊號的質量,未解決此問題才出現的終端電阻,顧名思義在傳輸線末端新增以保障避免產生因高速訊號鏈路阻抗不匹配而導致的訊號干擾問題。通常是線上型網路兩端即相距最遠的兩個通訊埠上,並聯在一對通訊線上的電阻。終端電阻可吸收網路上的反射波,有效地增強訊號強度。用於遮蔽訊號反射,穩定和調整訊號。

而終端匹配電阻值到底取值多少呢?取決於電纜的阻抗特性,與電纜的長度無關。像RS-485/RS-232一般採用雙絞線連線,終端電阻一般介於100至140Ω,典型值為120Ω

在實際配置時,在電纜的兩個終端節點上,即最近端和最遠端,各接入一個終端電阻,而處於中間部分的節點則不能接入終端電阻,否則將導致通訊出錯。

簡而言之,阻抗匹配是匹配訊號源和傳輸線之間的阻抗,極少反射,也避免了訊號振盪。減少噪聲,降低輻射,防止過沖。在串聯應用情況下,串聯的終端電阻和訊號線的分佈電容以及後級電路的輸入電容組成RC濾波器,消弱訊號邊沿的陡峭程度,可防止過沖。

主要應用於數位電路中時鐘、訊號的資料傳送速度快時、地址線的終端串聯、差分資料線終端並聯等場合下。

訊號電路中的終端電阻

二、使用終端電阻的原因

在通訊過程中,主要是由於阻抗不連續和阻抗不匹配這兩個方面導致訊號反射

1。阻抗不連續:訊號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小,訊號在這個地方就會引起反射。這種訊號反射過程就像是一束光從一個介質進入到了另一種介質中引起反射類似。透過在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻,使電纜的阻抗連續。由於訊號在電纜上的傳輸是雙向的,因此,在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。

2。阻抗不匹配:引起訊號反射的另個原因是資料收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。當訊號的頻率很高時,則訊號的波長就很短,當波長短得跟傳輸線長度可以比擬時,反射訊號疊加在原訊號上將會改變原訊號的形狀。如果傳輸線的特徵阻抗跟負載阻抗不匹配時,在負載端就會產生反射。這種原因引起的反射,主要表現在通訊線路處在空閒方式時,整個網路資料混亂。

訊號電路中的終端電阻