地址線/時(shí)鐘線/數(shù)據(jù)線上串聯(lián)的小電阻，到底有什么作用？

在一些線路中會(huì)串聯(lián)電阻，那么這個(gè)電阻的作用到底是什么？什么時(shí)候需要串聯(lián)電阻？

首先高速信號(hào)線中才考慮使用這樣的電阻。在低頻情況下，一般是直接連接。這個(gè)電阻有兩個(gè)作用：

第一是阻抗匹配。因?yàn)樾盘?hào)源的阻抗很低，跟信號(hào)線之間阻抗不匹配，串上一個(gè)電阻后，可改善匹配情況，以減少反射，避免振蕩等。

可以減少信號(hào)邊沿的陡峭程度，從而減少高頻噪聲以及過沖等。因?yàn)榇?lián)的電阻，跟信號(hào)線的分布電容以及負(fù)載的輸入電容等形成一個(gè)RC電路，這樣就會(huì)降低信號(hào)邊沿的陡峭程度。大家知道，如果一個(gè)信號(hào)的邊沿非常陡峭，含有大量的高頻成分，將會(huì)輻射干擾，另外，也容易產(chǎn)生過沖。

Cadence SigXplorer主要用于設(shè)計(jì)和驗(yàn)證PCB中的高速信號(hào)傳輸線路，以確保信號(hào)的可靠性和穩(wěn)定性。本次我們使用SigXplorer進(jìn)行仿真說明串聯(lián)的電阻的作用。

搭建以下模型：

其中電阻我們選擇了0~150Ω，當(dāng)串聯(lián)的電阻阻值從0Ω到150Ω變化時(shí)，信號(hào)的反射也會(huì)相應(yīng)變化，接收端的信號(hào)波形如下圖所示。

從波形圖可見串聯(lián)端接電阻的大小會(huì)影響信號(hào)的上升沿，當(dāng)串聯(lián)電阻變大時(shí)，信號(hào)的上升沿變緩。但是為什么信號(hào)的上升沿會(huì)變緩了呢？我們來梳理一下，整條鏈路有發(fā)送端、串阻、傳輸線、接收端，變化量是串阻的阻值，現(xiàn)象是上升沿變緩。有什么原理即跟R有關(guān)，又會(huì)導(dǎo)致上升沿變緩呢，最先想到的肯定就是RC濾波器。一階RC濾波器是典型低通濾波器。串聯(lián)電阻與傳輸線的等效電容、接收器的輸入電容組成了RC濾波器，限制了信號(hào)的帶寬。其影響信號(hào)帶寬的原因是：R與C組成RC充電電路，電容兩端的電壓變化Vc=Vs×(1-e^(-1/τ t) ),其中τ=RC，是時(shí)間常數(shù)，當(dāng)時(shí)間常數(shù)越大時(shí)，電容兩端的電壓變化越慢，信號(hào)邊沿越緩。

這個(gè)電阻值又該如何選擇呢？通常CVBS視頻信號(hào)線，75歐姆；MIPI、LVDS信號(hào)線，100歐姆；USB信號(hào)線，90歐姆；4.2G/3G/4G/WIFI天線，50歐姆；DDR，50歐姆。但是對很多電路這個(gè)電阻值是不固定的，視電路具體情況而定。