CN104134918A - 一种改变信号传输链路特性阻抗的方法 - Google Patents

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吴修权
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Abstract

本发明提供一种改变信号传输链路特性阻抗的方法，属于信号完整性设计领域，本发明通过在信号传输路径上并联一个特定阻值的电阻，改变部分传输链路整体的特性阻抗大小和平滑度，以实现整个信号链路的阻抗匹配。减少因阻抗不连续而产生的反射，提高信号传输质量。

Description

一种改变信号传输链路特性阻抗的方法
技术领域
本发明涉及信号完整性设计领域，提出一种通过实现阻抗匹配提高信号质量的方法，改变传输链路整体的特性阻抗大小和平滑度，以实现整个信号链路的阻抗匹配，减少因阻抗不连续而产生的反射，提高信号传输质量。 
背景技术
随着信号速度的提升和上升时间的缩短，出现信号完整性问题情况越来越多。PCB板的阻抗问题是其中很重要的一方面。PCB板的阻抗不匹配和不连续会产生信号的反射、辐射干扰和上升时间变大等，从而影响板子的信号质量，进而导致产品性能降低。 
当板卡之间直接连接或通过线缆连接时，很容易出现因各部分阻抗相差较大而信号整个链路阻抗不连续的情况。此时，链路中的信号反射会比较严重，极易造成信号质量变差。 
产品的可靠性是产品的一个重指标，以往可靠性被忽视。产品的可靠性直接影响到产品的使用价值、公司的前途、使用者的安全。 
但是随着产品的可靠性发展和越来越受到重视，在设计时不再是简单的导线连接，必须考虑电路中信号的完整性，电路的可靠性直接影响这个产品的性ＰＣＢ阻抗的可靠性设计的一个关键环节能。 
发明内容
本发明提出了一种改变信号传输链路特性阻抗的方法，本发明的显著特征是简单、易行、稳定可靠。 
当板卡之间直接连接或通过线缆连接时，很容易出现因各部分阻抗相差较大而信号整个链路阻抗不连续的情况。此时，链路中的信号反射会比较严重，极易造成信号质量变差。 
本发明所提出的改变信号传输链路特性阻抗的方法，只需在信号链路的特定位置并联一个特定阻值的电阻，即可改变传输链路整体的特性阻抗大小和平滑度，实现信号链路的阻抗匹配，减少因阻抗不连续而产生的反射，提高信号传输质量。 
并联电阻只能改变前向链路的特性阻抗，实现终端阻抗匹配。并且只能降低链路特性阻抗，所以方法只能用在开始阻抗较低而后续链路阻抗变大的情况。 
并联电阻的阻值大小和电阻元器件串并联的计算公式相同，即 
  
其中，
：并联电阻之后特性阻抗值；
：并联的电阻阻值；
：原链路特性阻抗值。
通过在信号传输路径上并联一个特定阻值的电阻，改变部分传输链路整体的特性阻抗大小和平滑度，以实现整个信号链路的阻抗匹配。减少因阻抗不连续而产生的反射，提高信号传输质量。 
附图说明
图1是背板上sas信号链路的系统结构简图。 
图2是并联电阻之前的链路阻抗特性曲线。 
图3是并联电阻之后的链路阻抗特性曲线。 
图4是并联电阻位置分析图。 
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明做进一步地详细描述。 
一种改变信号传输链路特性阻抗的方法，通过在链路中增加电阻来改变特性阻抗。下面以sas存储系统为例，来详细介绍该方法的应用。 
图1为背板上sas信号链路的结构简图，在slot端分别量测RX链路并联电阻前后的阻抗特性曲线，分别如图2、图3所示。通过测试结果可以看出并联电阻前后RX信号整个链路的特性阻抗降低了。因此，从实际量测结果可以证明并联电阻可以改变信号链路特性阻抗。 
并联电阻只能改变前向链路的特性阻抗，实现终端阻抗匹配。并且只能降低链路特性阻抗，所以方法只能用在开始阻抗较低而后续链路阻抗变大的情况。 
并联电阻的阻值大小和电阻元器件串并联的计算公式相同，即 
其中，
：并联电阻之后特性阻抗值；
：并联的电阻阻值；
：原链路特性阻抗值。
如图4所示为背板连接硬盘的链路结构简图。其中，硬盘的TX链路特性阻抗为90ohm，其余都为100ohm。RX链路在slot位置会出现严重的阻抗不匹配。
这种情况就可以在背板的slot位置处并联一阻值为900ohm的电阻，则整条RX链路的特性阻抗都为90ohm，不连续点消失，信号质量得到很大改善。 
本发明的显著特征是简单、易行、稳定可靠。通过在信号传输路径上并联一个特定阻值的电阻，改变部分传输链路整体的特性阻抗大小和平滑度，以实现整个信号链路的阻抗匹配。减少因阻抗不连续而产生的反射，提高信号传输质量。 

Claims (4)

1.一种改变信号传输链路特性阻抗的方法，其特征在于当板卡之间直接连接或通过线缆连接时，通过在信号传输路径上并联一个特定阻值的电阻，改变传输链路整体的特性阻抗大小和平滑度，以实现整个信号链路的阻抗匹配，减少因阻抗不连续而产生的反射。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法只能用在开始阻抗较低而后续链路阻抗变大的情况。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于该电阻设置在阻抗不匹配的链路上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于并联电阻的阻值大小和电阻元器件串并联的计算公式相同，即
其中，：并联电阻之后特性阻抗值；
         ：并联的电阻阻值；
         ：原链路特性阻抗值。
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