高速設計的三座大山——電阻基礎
發布時間:2015-09-18 責任編輯:sherry
【導讀】曾經讓我們聽之色變、聞風喪膽的高速設計,其實我們所考慮的問題也不外乎三種基本電子元件(電阻、電容、電感),以及它們的組合。在高速先生的後續文章裏,我會把我對這三種基本電子元件的理解與領悟分享給大家。
電阻基礎
老子在道德經裏說:daoshengyi,yishenger,ershengsan,sanshengwanwu。sanduiyuwomenzhongguorenlaijiang,youhenshendeyuyi。congguzhijin,guanyusandedianguhechengyushubushengshu,sansuixiaohaidoukeyixinshounianlai。birusanrenxingzebiyouwoshi,sanchongmanzhewujindezhihui;也比如事不過三,三代表著亙古不變的原則;再比如三原色,紅綠藍,三營造了我們的絢麗繽紛的世界。再說到我們的高速設計,曾經讓我們聽之色變、聞風喪膽的高速設計,其實我們所考慮的問題也不外乎三種基本電子元件(電阻、電容、電感),以及它們的組合。在高速先生的後續文章裏,我會把我對這三種基本電子元件的理解與領悟分享給大家。
電阻的應用
在我們接觸電子課程的時候,往往首次接觸的一般都是電阻。電阻在電路中有兩個基本作用:限流、分壓。
為了更加形象、直觀,便於理解,我們將電流以水流類比,電源類比水泵,傳輸線類比水渠,電阻類比水渠裏的障礙物。如下圖:

dianzideliudongxingchengledianliu。jiarudianluzhongbujiefuzai,jiangdianyuandezhengfujizhijiexianglian,huifashengshenmeshiqing?duanlu,shaohuiqijian。zhejiuxiangshuibengbashuichoudaoshuiquzhong,ershuiqushiyitiaofeichangpinghuadeshuiqu(阻力趨近於0),水流以趨近無窮大的速度衝向水泵,等待水泵的命運就隻有毀滅。
因此,一般當電流中接入非線性器件(二極管等)時,其阻抗會隨著時間而變化,此時,電路中就需要接入電阻,起到限流,保護電路的作用。如下圖:

再來說分壓,電阻分壓的應用,在PCB設計中有很多。比如DDR3的參考電源Vref,我們常見的一種做法就是利用兩個相同阻值的電阻,從DDR3的供電電源1.5V,分壓得到0.75V的參考電源。如下圖:

對dui大da多duo數shu人ren來lai說shuo,電dian阻zu可ke能neng就jiu隻zhi有you兩liang這zhe個ge作zuo用yong了le,小xiao編bian在zai接jie觸chu高gao速su數shu字zi電dian路lu之zhi前qian,同tong樣yang也ye是shi這zhe樣yang認ren為wei的de。做zuo過guo高gao速su數shu字zi電dian路lu設she計ji之zhi後hou,就jiu了le解jie到dao電dian阻zu還hai有you一yi個ge作zuo用yong,那na就jiu是shi——端接。
如果同樣用水作類比來解釋的話,小編有這樣的一個理解。
端接電阻相當於在水渠裏鑄一個堤壩,堤壩後麵通向大海。現在我的要求是始終保持堤壩上遊有3m的水位,那我就要修建一個3mgaodedaba。ruguoturanxiabaoyuzhangshui,duochulaideshuijiuhuimanguodiba,liuxiangdahai,buhuiyingxiangdibashangyoudeshuiliuheshuiwei,ruguoturanshuimianshangqifeng,jiqishuilang,shuiweikenengchaoguo3m,但是當水浪到達堤壩位置的時候,也會漫過堤壩,流向大海,水渠裏的水流和水位還是不會受到影響。如果大壩建4m,下暴雨和起風的時候,堤壩上遊的水位就會受影響。如果堤壩建2m,就不能保證足夠的水壓。所以堤壩要建的剛剛好。如果把3m高的堤壩換成同傳輸線阻抗一致的匹配電阻,把下暴雨和起風當做PCB板ban中zhong的de串chuan擾rao和he反fan射she來lai理li解jie,端duan接jie匹pi配pei電dian阻zu的de作zuo用yong及ji原yuan理li是shi不bu是shi一yi下xia子zi就jiu清qing晰xi明ming了le啦la。不bu過guo這zhe是shi小xiao編bian個ge人ren的de理li解jie,如ru有you不bu當dang,歡huan迎ying指zhi正zheng哦o。
所(suo)以(yi),通(tong)常(chang)在(zai)高(gao)速(su)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)中(zhong)會(hui)接(jie)入(ru)端(duan)接(jie)電(dian)阻(zu),保(bao)證(zheng)驅(qu)動(dong)端(duan)到(dao)接(jie)收(shou)端(duan)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)平(ping)穩(wen),消(xiao)除(chu)反(fan)射(she)。端(duan)接(jie)電(dian)阻(zu)的(de)阻(zu)值(zhi)等(deng)於(yu)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)值(zhi),如(ru)果(guo)高(gao)於(yu)或(huo)低(di)於(yu)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)阻(zu)值(zhi),回(hui)路(lu)中(zhong)都(dou)會(hui)發(fa)生(sheng)反(fan)射(she)。如(ru)下(xia)圖(tu):

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