Άσκηση 3.11: Frequency-dependent terminations Γιώργος Αγγελόπουλος Ημερ.: 24-06-09

Τερματισμός γραμμής Συχνά ο τερματισμός μιας γραμμής μεταφοράς περιλαμβάνει (ηθελημένα ή άθελα) ένα παθητικό στοιχείο (πυκνωτής, πηνίο) με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια σύνθετη εμπέδηση, της οποίας η τιμή εξαρτάται από τη συχνότητα. Στη συνέχεια θα εξεταστούν 4 διαφορετικές περιπτώσεις.

1η περίπτωση τερματισμού Προσθέτουμε έναν πυκνωτή για να μειώσουμε τη DC κατανάλωση του τερματισμού. Η εμπέδηση του κυκλώματος αυτού είναι:

1η περίπτωση τερματισμού Παρατηρούμε ότι για μεγάλες τιμές της συχνότητας ή χωρητικότητας η εμπέδηση είναι περίπου ίση με 50Ω. Συνεπώς θα περιμένουμε ο τερματισμός να προσεγγίζει την κυματομορφή της προσαρμογής. Αντίστοιχα, για μικρές τιμές συχνότητας ή χωρητικότητας, υπερισχύει το φανταστικό μέρος της σύνθετης αντίστασης. Ο τερματισμός σε αυτή την περίπτωση προσεγγίζει τον τερματισμό ανοικτοκυκλώματος.

1η περίπτωση τερματισμού Για τις τιμές των στοιχείων της άσκησης παίρνουμε την εξής κυματομορφή:

1η περίπτωση τερματισμού Επειδή για τις τιμές αυτές δε φαίνεται καλά η ενδιάμεση περίπτωση, επαναλαμβάνουμε την εξομοίωση με διαφορετική τιμή χωρητικότητας (επηρεάζει τη σταθερά χρόνου του κυκλώματος).

2η περίπτωση τερματισμού Στη 2η περίπτωση τερματισμού, μοντελοποιούμε με ένα πηνίο την επαγωγή που βλέπει ένα σήμα πριν φτάσει σε μια on-chip αντίσταση. Η εμπέδηση του κυκλώματος αυτού είναι:

2η περίπτωση τερματισμού Παρατηρούμε ότι για μικρές τιμές της συχνότητας ή της επαγωγής, η τιμή της εμπέδησης προσεγγίζει τα 50Ω, δηλαδή την τιμή της προσαρμογής. Για μεγάλες συχνότητες ή τιμές της επαγωγής, υπερισχύει το φανταστικό μέρος και ο τερματισμός προσεγγίζει τον τερματισμό ανοικτοκυκλώματος.

2η περίπτωση τερματισμού Για τις τιμές των στοιχείων του σχήματος έχουμε:

2η περίπτωση τερματισμού Για μια διαφορετική τιμή επαγωγής παίρνουμε την επόμενη εξομοίωση, στην οποία διακρίνονται καλύτερα οι μεταβολές στα σήματα:

3η περίπτωση τερματισμού Στην 3η περίπτωση τερματισμού, μοντελοποιούμε με ένα πηνίο την επαγωγή που βλέπει ένα σήμα πριν φτάσει σε έναν off-chip τερματισμό υψηλής επαγωγής. Η εμπέδηση του κυκλώματος αυτού είναι:

3η περίπτωση τερματισμού Ομοίως με την προηγούμενη περίπτωση, διακρίνουμε τις 2 ακραίες περιπτώσεις:

3η περίπτωση τερματισμού

4η περίπτωση τερματισμού Στον 4ο τερματισμό, μοντελοποιούμε την περίπτωση όπου ο τερματισμός της γραμμής τοποθετείται λίγο από το πραγματικό άκρο της γραμμής.

4η περίπτωση τερματισμού