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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 硬件设计讨论 › 聊一聊源端匹配和终端匹配，请大神们指点！
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聊一聊源端匹配和终端匹配，请大神们指点！

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荒村战士

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1#
发表于 2014-7-18 22:35 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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今天和同学兼同事的一哥们骑车上班，路上无聊，就聊到了源端匹配和终端匹配的问题，由于我们均是刚入职不久的小屌丝，理解不够深刻，特发帖求证和求指导！希望各位大神们，不吝赐教，畅所欲言！
( V5 i7 Q4 C- o+ r: C6 v' l( P+ W" C- W' B1 l) w7 E8 o) e
我的理解$ B0 w* z: {# j$ E) t1 p6 ~
        源端匹配-----因为驱动源的内阻小于传输线的特征阻抗，所以要在源端串一个电阻，来使传输线认为驱动源的内阻和其内阻相等，这样整个系统（从驱动源到传输线，再到负载）的阻抗才是连续的，才不会产生反射。4 C- g# T8 m' _; g: W$ w3 y6 h
        终端匹配-----因为负载的内阻小于传输线的特征阻抗，所以需要在终端串一个电阻，来使传输线认为驱动源的内阻和其内阻相等，这样整个系统（从驱动源到传输线，再到负载）的阻抗才是连续的，才不会产生反射。
$ f0 g2 y* |$ [2 B4 X! o1 o: r; a( Z! n' b0 S, ]7 t( u
我同学的理解：* z7 Y* M& g" E& O
        源端匹配----是为了防止反射回来的信号，干扰驱动源再次发送的信号，才需要进行源端匹配。
4 b2 p) V# d8 S( R! x" D, x3 ^2 p        终端匹配----他没有发表意见。6 m7 c  b" |& C; d, z
公司仿真组同事意见：0 Q2 ]) F4 ~2 P1 L% {
        源端匹配----他同意我的观点
3 l9 p# k% t# P+ V+ Y) U4 [; Y* q; E        终端匹配----他不同意我的观点，他认为终端匹配必须是并联电阻到地，因为，他认为负载阻抗始终大于传输线阻抗。, ^2 R5 \( W, X7 c9 n4 G
. I) F7 R4 V) g8 ^8 k
请各位大神们给分析分析，谢谢！最好写出自己的理解，不要给个网址，或来一句“百度，谷歌”什么的！！！

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kevin890505

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发表于 2014-7-27 18:06 | 只看该作者
本帖最后由 kevin890505 于 2014-7-27 18:08 编辑 7 Q' I7 Y5 @; X, j; \

+ y" U9 o  p) \其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：& h% C7 l/ {8 ]5 i, k
1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让信号更好的从源端到终端；
- ], [1 T- ]3 @; ]* h8 D( j2，一般来说，源端的输出阻抗一般都不大，而且随着高低电平不同阻抗也不一致；而终端接收端的阻抗一般很大，所以两者不是由三者的阻抗关系决定的；   & T2 _. j+ ?# z0 V' w1 v1 f
3，假如没有电阻，信号从源端出来后，幅值会降低;而在到达终端时候由于近似开路，信号又会接近全反射；
1 B' b* P2 F+ d! l0 l5 p4，假如源端30欧，传输线60欧，终端1M欧。那么如何看待在源端串一个30的电阻和在终端并一个60欧的电阻又和区别？  假设信号是3V-0V# A5 e8 e; N1 w
  前者信号在传递过程中，从信号源出来，由于分压效果，会以1.5V继续传播，到终端全反射，1.5+1.5=3V，信号回复，但是反射波形会传回源端，这时候串联的电阻会把这个波形吸收；7 ]; k1 F! c; K1 q7 j. Q
  而后者的信号则是以3V传递到终端，然后全反射，但是终端并联了个和传输线阻抗一样的电阻，这是终端的电阻就把这个波形吸收  K+ X3 t- v, S) U# P
" A' v- n' a: t! @1 Q9 N+ e# Q
但是串联对于普通信号容易实现，简单，PCB走线也简单，并联不仅布局麻烦，而且会有持续的直流功耗，所以一般不用，DDR上可以看到。* G% N- G2 C: B. p- E# Y8 p
: [% X3 I' P$ `! W( q
另外“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”  应该欠妥吧，不然DDR的设计不就SB了么？我实际在NANDFLASH和DDR的总线上测试过终端匹配，效果很明显，所以搞不懂这哥们是从哪里看到的这个理论

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荒村战士

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 楼主| 发表于 2014-7-20 09:17 | 只看该作者
在网上，搜到一篇仿真的文章，该文章描述了，源端串阻对终端信号的影响。请各位看看，谢谢
4 |) {# p* e  F; x; U. ~. J7 S" s' B打开自带实例中的Ser_ibs.tln7 k3 ?4 \6 j2 m, ~
# l1 G9 a: L( _# {
图中的CGS74CT2524为output，74HCXX为input，它们都有各自的ibis模型。, |4 E! M  R: w+ Z/ W9 |: V
8 K* |' a9 S$ v8 M
源端的端接电阻RS为0欧姆，传输线为50欧姆。
+ f* n" Y" @% B% p5 P+ G+ s  X0 T+ q8 z

+ j& ~0 A0 Q% l% ~4 h7 j2 U5 U* t7 `- i
先运行仿真一次，IC model的速度选为Typical，它表示上升下降沿的速率。Fast-Strong最快，Slow-Weak最慢。/ O9 T/ W- B$ p  K* o9 z, n

3 R  ]) q* X- n* ~运行之后的结果如下，图中红色的波形为输入端74HCXX的下降沿，振铃比较的大：
- q. C$ M3 Z, f5 S- b / Z8 l2 F# J7 @! }

) Z8 Z3 m! T- U( j6 ~' V# B+ \& W0 s, |4 \
修改源端端接电阻改善波形的方法' K: Q  h  s0 u9 Y
. E0 P& Q* }! O& o( C0 Q4 J& f
HyperLynx带有智能端接分析的功能，菜单Wizards->Run Terminator Wizard运行之后，给出了推荐的电阻值28.1欧姆
0 x1 ~! @! F) c  g$ @
* N# A& p& Y0 a% z4 W+ V9 @9 O
  C4 a3 F' p" Z' T8 r" p: z$ K7 |* v. _% }# z; S& q1 O. @
设置完成之后RS的阻值已经改变了7 P) c% T( m7 \( q
, `. ?( X9 C5 c* N( _) k( s; \

# k1 G0 X" r. U  c# E2 [2 T
* Q- X) |) k9 ?3 J再次运行仿真，结果如下，终端的振铃显著减小。
! M, O, e" e1 e9 A4 l# G

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kevin890505

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发表于 2014-7-27 20:59 | 只看该作者
00750 发表于 2014-7-27 20:50
+ U& g9 [& F2 T! X" [6 g6 k消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！
* w+ w! ~4 P+ n0 P0 S8 c
好吧 你赢了    的确是这样 不过这个地方不需要咬文嚼字吧  
  q$ w- F, e( l: l$ g9 L8 S好比说如果有什么方法可以把波形变成完美的方波    信号完整性的工程师就失业了

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00750
  • TA的每日心情
    慵懒
    2024-12-9 15:04

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    [LV.9]以坛为家II
    2#
    发表于 2014-7-19 10:15 | 只看该作者
    源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。) W+ A7 M0 u- }( H* a+ h
    终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的。

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    荒村战士

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    3#
     楼主| 发表于 2014-7-19 14:24 | 只看该作者
    00750 发表于 2014-7-19 10:15) m- s; \& b) |$ t7 \0 c6 }" T
    源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。
    ) J5 [; f$ a2 Y) z7 ^  g% {1 `% ~终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的 ...

    ' D8 _9 K7 B4 @: v, w; p2 h/ h那请问，我理解的对吗？请给详细说说呗！谢谢

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    00750
  • TA的每日心情
    慵懒
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    [LV.9]以坛为家II
    4#
    发表于 2014-7-19 21:01 | 只看该作者
    荒村战士 发表于 2014-7-19 14:242 P  x: ?  B* H( R3 m& u
    那请问，我理解的对吗？请给详细说说呗！谢谢
    ' Z$ D7 N6 S" w( m% L! I% q% Y! }
    我不敢说你的理解不对，只能说不全面。以并联终端匹配为例来说，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，以达到消除负载端反射的目的。7 Q2 P) l" A8 U  c2 `) j

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    李明宗伟

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    6#
    发表于 2014-7-20 10:51 | 只看该作者
    针对你的理解说下吧：
    : o8 S8 c2 B) n  b9 X, D1.源端匹配。你是说为了防止反射；当更具体来说，是防止二次反射。所以你的理解和你同事的理解并不矛盾的。" q  N1 U6 {8 R5 A  p& s
    2.终端匹配。仿真组的同事说得有点绝对了。众所周知，做阻抗匹配就是为了是阻抗连续，所以终端究竟是串联还是并联，还是需要根据负载大小来定的，只要保证阻抗连续就可以了。

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    yuxuan51

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    7#
    发表于 2014-7-27 14:45 | 只看该作者
    00750 发表于 2014-7-19 10:15
    + A. R' R$ q7 {% B* O源端匹配，你的同学理解是对的，是用来消除二次反射的。
    3 {1 B3 \- M) u; K2 G4 E. t- n  ^& m2 v终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的 ...
    & \$ w- J6 }4 H- x! P# ]7 @' Q  I
    请问：“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”，这个里面终端匹配为什么实际做不到消除反射？

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    [LV.9]以坛为家II
    9#
    发表于 2014-7-27 20:50 | 只看该作者
    kevin890505 发表于 2014-7-27 18:06
    4 U7 D+ D8 |! g5 o+ r. Q% w! ]" r. W  L其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：2 _6 r, s( r; W; N
    1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让 ...

    : y6 [/ F$ q+ n& }消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

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    [LV.9]以坛为家II
    10#
    发表于 2014-7-27 20:51 | 只看该作者
    yuxuan51 发表于 2014-7-27 14:45
    & z9 V) D. N! e1 t3 N* O请问：“终端匹配，理论上可以消除反射，但实际是做不到的”，这个里面终端匹配为什么实际做不到消除反射 ...
    ) @/ u& y* o& s# ^7 ]- K* ?1 `
    消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！

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    [LV.9]以坛为家II
    12#
    发表于 2014-7-27 21:57 | 只看该作者
    kevin890505 发表于 2014-7-27 20:597 @2 i) L  t: L+ n$ s4 @/ x+ }$ x
    好吧 你赢了    的确是这样 不过这个地方不需要咬文嚼字吧   2 c! M1 \9 M! ]$ r/ r1 b
    好比说如果有什么方法可以把波形变成 ...
    : g2 B! w) ^! I% S# o4 C
    呵呵，没有谁输谁赢。可能是我表达的不清楚。

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    yuxuan51

    该用户从未签到
    13#
    发表于 2014-7-28 08:32 | 只看该作者
    kevin890505 发表于 2014-7-27 18:062 q0 o1 K1 q! j( p
    其实具体的情况比较复杂，但是实际上理解的话要抓住几点：+ g% W/ O  Z/ B6 K- s
    1，不管串联和并联都是一种手段，目的是为了让 ...

    1 {: T( E, d1 k+ N思路很清晰啊
    ! h, k9 c2 Y8 p
    , K/ D3 p" o6 h' U- S5 Y2 _另外我再加一句，例子中并联匹配的情况，从源端到传输线端的电压已经不是3V传输了，而变成2V了，所以即便到终端匹配后直流电平也达不到3V了。

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    yuxuan51

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    14#
    发表于 2014-7-28 08:33 | 只看该作者
    00750 发表于 2014-7-27 20:50
    ; l, f2 y# M; O( k2 _消除是指完全没有，全部除去的意思，没有哪种匹配能够100%将反射消除，只能将反射控制在可接受的范围内！
    0 ]. h! B/ P6 P" Z" V+ J: f* m; C
    好的，多谢！

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    kevin890505

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    15#
    发表于 2014-7-28 13:08 | 只看该作者
    yuxuan51 发表于 2014-7-28 08:32. D2 j, a  ]3 q1 A+ `
    思路很清晰啊 $ s5 l! Y, p3 `

    4 R2 E/ w/ l( @+ W. l  `  g8 U另外我再加一句，例子中并联匹配的情况，从源端到传输线端的电压已经不是3V传输了 ...

    3 V  P7 z/ I  _! c0 [  }* w是的  搞忘了  终端匹配要降低电平的

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