【導(dǎo)讀】看完《高速設(shè)計(jì)的三座大山——串聯(lián)電阻對(duì)信號(hào)的影響》的小伙伴們，有木有發(fā)現(xiàn)匹配最好的串聯(lián)端接電阻的阻值不是50ohm，而是30ohm。這是為什么呢？
看完(2)的小伙伴們，有木有發(fā)現(xiàn)匹配最好的串聯(lián)端接電阻的阻值不是50ohm，而是30ohm，如下圖。這是為什么呢？
對(duì)高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)有一定了解的人就知道，其實(shí)驅(qū)動(dòng)器本身有內(nèi)阻，做串聯(lián)端接匹配時(shí)，串聯(lián)電阻的阻值和驅(qū)動(dòng)內(nèi)阻加起來(lái)大致等于傳輸線阻抗就可以了，即R_D+R_T≈Z_0 。
這個(gè)時(shí)候，有童鞋可能就要跳起來(lái)了，MR''S，你說(shuō)的倒是容易，我也知道驅(qū)動(dòng)內(nèi)阻R_D 加串聯(lián)電阻等于傳輸線阻抗這個(gè)公式，大家都知道，so easy啊，問(wèn)題在于，傳輸線阻抗可以很輕松的在datasheet找到，可是驅(qū)動(dòng)器內(nèi)阻上哪兒去找， datasheet上又沒(méi)有？
下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)器持續(xù)輸出高電平時(shí)，PMOS管導(dǎo)通，NMOS關(guān)閉，電流流經(jīng)PMOS輸出，這個(gè)時(shí)候電流感受到的驅(qū)動(dòng)內(nèi)阻RD是PMOS管的導(dǎo)通電阻R_P；反之，當(dāng)電流持續(xù)輸出低電平時(shí)，電流感受到的驅(qū)動(dòng)內(nèi)阻RD就是NMOS管的導(dǎo)通電阻RN 。一般情況下，PMOS管的導(dǎo)通電阻R_P 比NMOS管的導(dǎo)通電阻R_N 要大，這是它們的工藝所決定的，從上一篇(2)中，我們可以知道，輸出高電平時(shí),其RC時(shí)間常數(shù)會(huì)大，上升沿更緩。有時(shí)候，我們看到信號(hào)的上升沿比下降沿要更緩一些，就是這個(gè)原因啦。
下面，我們來(lái)看一下怎樣得到驅(qū)動(dòng)內(nèi)阻的阻值？先使用仿真工具搭建兩個(gè)簡(jiǎn)單的電路，如下：
以Xilinx V7芯片DDR2驅(qū)動(dòng)為例，在圖a的驅(qū)動(dòng)端中加入上升沿驅(qū)動(dòng)(PMOS導(dǎo)通)，通過(guò)50ohm電阻下拉到地，通過(guò)電阻分壓的原理，即V_meas=50/(50+R_P )×VCC，可以求的R_P的值。
在圖b中驅(qū)動(dòng)端加入下降沿驅(qū)動(dòng)(NMOS導(dǎo)通)，通過(guò)50ohm電阻上拉到VCC，通過(guò)電阻分壓的原理，即V_meas=R_N/(50+R_N )×VCC，可以求得R_N的值。下圖是仿真得到的波形：
通過(guò)計(jì)算可以得到，R_P=12.1 ohm，R_N=10.8 ohm，兩個(gè)阻抗值相差不大，選取任何一個(gè)值來(lái)計(jì)算端接電阻，都可以。通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的仿真，我們就可以獲得驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)內(nèi)阻啦。
有時(shí)候，我們還會(huì)遇到這兩個(gè)值差別比較大的情況，比如R_P=20ohm，R_N=10ohm，那這個(gè)時(shí)候我們要怎么選擇呢？如果選擇R_P來(lái)計(jì)算匹配電阻，則匹配電阻R_T=30 ohm，高電平匹配很好，低電平時(shí)，匹配電阻就偏小，信號(hào)傳輸?shù)絺鬏斁€端時(shí)會(huì)出現(xiàn)正反射，過(guò)沖較大；如果選擇R_N來(lái)計(jì)算匹配電阻，則R_T=40ohm，低電平匹配很好，高電平時(shí)，匹配電阻就偏大，信號(hào)傳輸?shù)絺鬏斁€時(shí)出現(xiàn)負(fù)反射，上升沿會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階，另外，上升沿還會(huì)因?yàn)镽_T的增大而變緩。所以，這兩種選擇有利有弊，遇到這種情況時(shí)，就需要設(shè)計(jì)者酌(zi)情(qiu)考(duo)量(fu)啦。
不過(guò)我可以給大家泄露一個(gè)天機(jī)，假如你遇到了這種情況，你可以悄悄的來(lái)找高速先生幫你評(píng)估。
