高速電路系統設計中的端接匹配分析與選擇探討

趙明松

摘要：高速電路系統設計中端接匹配選擇十分重要，對于整個電路系統的設計應用都有非常重要的意義。本文筆者針對高速電路系統設計中端接匹配選擇進行分析，文章中簡要闡述高速電路系統的組成，同時對端接匹配進行分析，同時也總結端接匹配的設計分析。

關鍵字;高速電路系統;端接匹配;設計分析

電路系統設計中，針對端接匹配方式進行選擇和設計非常關鍵，能夠在一定程度上解決信號反射問題，提升系統的信號接收能力和整體工作能力。而在當前電路系統設計的端接匹配中，主要包括電路系統串行端接匹配、并行端接匹配等方式，不同的端接匹配形式具有不同的特點，對于電路系統的抗干擾影響也不同。所以，在實際的電路系統設計中，應該根據電路系統的電磁干擾需求、完成對端接匹配的選擇。

1.高速電路系統設計組成要點

高速電路系統設計對于整個高速電路系統設計應用有非常重要的作用，一定程度上關系到高速電路系統的功能設計。而在實際的系統設計中，信號質量、電磁干擾等方面的設計非常關鍵。尤其是電磁干仍預防方面的設計對于整個系統的安全穩定運行有十分重要的作用，能夠做好對系統的綜合應用管控，確保設計更加合理。同時，在進行高速電路設計過程中，影響電磁干擾的主要因素除了線路板層、電力元器件之外，也包括端接匹配方式、合理的端接匹配方式設計，能夠減輕反射信號影響，提升電路系統的工作穩定性。

高速電路系統設計過程中，端接匹配設計十分重要。在整個電路系統進行設計過程中，電磁干擾源、耦合路徑、接收裝置的應用實現了整個電磁環境的設計應用。而在系統設計中，電磁信號的發射和接收會受到電磁環境干擾。而如果在設計過程中，電磁輻射干擾將會受到信號反射影響。所以，在電路系統的綜合設計中，利用端接匹配設計，能夠完成系統的綜合設計管控，確保設計應用更加積極合理，也能夠提升設計效果。在其設計中，根據系統的電磁環境，完成對端接匹配模型的良好設計，確保模型設計應用合理。

2.端接匹配方式分析

在高速電路系統進行設計過程中，端接匹配設計過程中，應該注重對匹配接口進行綜合設計，確保設計應用更加合理。而在現代化端接設計中，不同的接口形式不同，其功能特性也不同，以下是對端接匹配接口的良好設計應用。

（1）串行端接匹配

串行端接匹配是一種常見的端接阻抗匹配方式，其主要包括源極驅動裝置、負載控制裝置以及阻抗匹配電阻組成。以下圖1為串行端接匹配原理圖。在串行端接連接之后，使用源極驅動裝置進行電力負載，從而實現阻抗匹配。同時在串行端接應用過程中，為了實現最好的匹配新效果，對于高速PCB電路板布線也有一定的要求。匹配電阻應該與源極驅動裝置保持最近的距離，匹配電阻的大小一般都在10歐姆-75歐姆范圍之內。同時在進行電阻設計過程中，為了防止電路形成自激振蕩問題，需要設計輸出阻抗，提升設計效果。

串行匹配電阻的主要優點在于其本身的結構相對比較簡單，采用串聯的方式將整體端接匹配模塊聯系到一起、而在其應用過程中，串聯端接方式在高速運行狀態下，信號方式相對平緩、從而能夠起到穩定電壓的作用。而在其低速系統運行中，其本身也比較穩定。而在進一步的研究表明。在整個系統中，串行端接匹配，信號源端到終端的傳輸相對延遲、從而容易造成輸出邏輯混亂等問題，所以一般情況下，串聯端接匹配更適合應用低速系統電路當中。

（2）并行端接匹配

并行端接匹配形式也是一種常見的端接匹配方式，在其進行匹配過程中，也是采用直流匹配方式進行設計，在級間匹配設計中，負載端的電路輸入阻抗相對比較大，所以將負載端與匹配電阻進行并聯。在實施并行端接匹配過程中，是在PCB線路板信號傳輸導線中安裝了特征阻抗。要求在端接電阻設計中，要求端接電阻與負載端下拉電阻保持一致，從而減少信號反射問題。

并行端匹配電路設計附加一個并聯端接匹配電阻、為滿足極間前后極門限電壓、完成對高電平的充足供應。從而提升整個電路系統的穩定性。在并行端接匹配應用過程中，其本身的應用優勢在于分布負載、 并聯端接電阻電源上拉連接方式也能夠完成設計應用。同時在并聯端接電阻設計中，可以落實好各項設計原則，同時在信號傳輸設計中，連接電源也具有良好的消除反射信號功能，確保消除信號反射的同時也能夠降低噪音。

（3）RC端接匹配

RC端接匹配也被稱作為交流端接匹配、在RC端接匹配應用過程中，主要是以并行端接匹配方式為基礎的優化匹配方式，在二者進行匹配過程中，針對前者進行了升級，主要是從降級電路損耗控制方面進行了技術升級，通過技術升級管控，確保二者的良好升級應用更加合理，也能夠最大程度上提升設計質量。RC端接匹配進行設計中，設計了其端口的總體有點，RC端接匹配具有噪聲容限低、功能消耗大的問題，同時功耗也主要包括布線設計，提升設計質量，確保設計應用更加合理，也能夠提升設計質量。在進行綜合設計應用過程中，采用分布負載和總線布線的設計應用。同時在其進行綜合設計中，也包括RC端接匹配缺點綜合設計，提升設計質量。在其進行綜合設計中，更可以完成對其端接的綜合設計。

（4）戴維寧并行端接匹配

戴維寧進行并行端接匹配設計中，需要注重電阻分壓器端接匹配設計。在其進行設計中，也是對并行端接匹配進行綜合設計，確保設計應用更加合理。在進行戴維寧并行端接匹配設計中，電阻語言電源構成上拉形式、同時在電阻進行設計中，并行端接邏輯高電平和邏輯低電平進行了目標負載符合，確保其設計應用更加合理，也能夠最大程度上提升端接匹配設計效果。在并行端接匹配設計中，主要優勢在于能夠吸收傳輸波，同時消除反射。在戴維寧并行端接匹配中，負載可以通過驅動多扇、完成對分支短線沿線分布設計，確保設計應用更加合理，提升設計效果，確保短線的綜合設計應用更加合理，也能夠提升源端器件驅動能力的綜合設計，通過各方面的設計，確保源端器件驅動能力設計符合設計標準，確保其綜合設計更加合理[1]。

3.端接匹配的合理選擇

端接匹配對于高速電路系統設計有關鍵的影響，所以在系統的設計過程中，應該注重對端接匹配的合理選擇，提升端接匹配的在綜合設計效果，對于系統的抗電磁能力以及發射信號消除能力提升有重要的作用。在進行選擇過程中，應該從成本、系統功率需求以及功能特性進行分析設計，確保端接匹配設計合理。其具體的設計應用過程中。上述總結了串行端接匹配、并行端接匹配、RC端接匹配、戴維寧端接匹配等多種匹配方式，而不同的端接匹配具有不同的匹配方式，同時各信號端接方法也適合應用不同的高速電路。以下是對不同端接方式的比較，針對端接運行成本、增加延遲效果、功率需求、以及特性進行了比較。分析中將各端接比較分為高、中、低三個檔次[2]。

①串行端接匹配成本相對比較低、增加延遲效果，對于電路系統的工作功率需求相對比較低，并且的串行端接匹配直流噪聲極限特性相對比較好。

②并行端接匹配成本也比較低、增加延遲效果相對比較小、但是對于電路系統 工作功率需求比較高、所以從整體而言并行端接方式的功率消耗相對比較大。

③RC端接匹配成本控制中等，成本與其他兩種方式相比適中，增加延遲效果相對比較小，對于電路系統 工作功率需求比較高。而與其他兩種并行方式相比較而言，RC端匹配降低帶寬的同時也能夠呈現容性，這是一種良好性能。

④戴維寧端接匹配成本相對比較高、增加延遲功能比較小、而對于系統的功率需求比較低、戴維寧端接匹配實施過程中，存在有極限過沖現象，一定程度上提升極限過沖效果。

在進行端接匹配的選擇過程中，可以根據上述特點總結進行端接匹配應用，確保端接匹配的綜合設計更加合理[3]。

結束語

本文筆者針對高速電路系統端接匹配進行設計，文章中簡要闡述了高速電路系統的綜合設計應用，在電路系統的綜合設計中，應該注重系統的綜合管控設計，確保電路系統的設計應用更加合理。

參考文獻

[1]黃世瑜. 高速電路系統設計中的端接匹配分析與選擇[J]. 2021（2017-1）：157-161.

[2]王若溪. 微通道板CMOS讀出電路的研究與設計[D]. 吉林大學， 2019.

[3]王祎帆， 王楊， 王強，等. 基于Hyperlynx的高速電路端接技術仿真研究[J]. 汽車文摘， 2020（5）：6-6