阻抗匹配差分信号


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我正在使用差分信号设计带有RFIC的电路。我想将噪音降到最低。让我们以调音台(LT5560)为例。所有参考原理图均匹配50欧姆,并使用不平衡变压器将差分输入和输出转换为单端。我想使用来回混频器的差分信号,因为我两边的IC都是差分信号。转换为单端然后再转换为差分似乎是浪费的。当数据手册强烈推荐时,为什么没有参考原理图利用差分信号传输?

我的主要问题是:我知道如何匹配单端信号的阻抗,但是如何匹配差分线的阻抗?我的源阻抗不是50欧姆。

LT5560参考原理图

LT5560资料表

编辑:澄清一下,我不是要匹配50欧姆,我需要匹配2个不同的复数差分阻抗。因此,在此图中,如何计算正确的组件值以确保最大的功率传输?

网络不平衡


这些示意图显示了通过同轴连接器的输入和输出。因此,需要不平衡变压器。如果您的信号是通过一些具有差分I / O的IC发送/发送的,则不需要平衡-不平衡变换器。
Photon

好的,这说明了为什么所有参考都使用不平衡变压器,但是如何确保差分线的阻抗正确匹配?我是否会两次使用相同的匹配网络?
RobbR 2012年

不幸的是,我还不够RF专家给您快速解答该问题的方法。我快速浏览了一下数据表,其中有几页说明了匹配的要求-在几分钟之内让我不胜枚举,但是也许您可以通过仔细阅读来解决。
Photon

Answers:


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您需要使用阻抗计算器工具来计算用于布​​线差分对的几何形状。如果原理图要求使用50欧姆的单端布线,则需要使用100欧姆的差分布线。将其与电路板和走线的几何形状一起插入到工具中,它将告诉您走线应有多厚,以及将差分走线隔开的距离。

我认为100欧姆差分等于50欧姆单端,因为您可以将两个100欧姆阻抗视为并联,从而产生有效的50欧姆单端等效。FWIW,我过去使用的计算器称为Polar SI8000,显然已被Speedstack PCB取代。

编辑

我想如果要芯片到芯片的差分,只需除去Balun,电感器和电容器即可。通过将串联的无源元件放在传输路径上来匹配不同的特性阻抗并非易事。您需要使用史密斯圆图等工程工具在传输路径上精心选择的位置添加适当大小的“桩电阻”。像这样的东西实际上实际上仅适用于相对于波长的“大”距离。这就是为什么我建议仅以差分控制的阻抗将引脚路由到引脚。

如果要保留电容器和电感器用于差分布线以优化功率传输,则数据表第16页显示了一些公式,这些公式可为这些组件“提供良好的起始值” ...


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问题不在于路由。我需要知道无源元件的值以匹配原理图中的不同阻抗。我不匹配50欧姆,我正在尝试将116 + j41欧姆差分匹配到28.8 + j9.8欧姆差分。
RobbR 2012年

短截线只是一种选择,如果您的波长足够高,它们只是添加电感器或电容器的一种非常简单的方法。
Kortuk

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经过一些研究,事实证明答案很简单。该过程是简单地设计一个标准的单端匹配网络,然后将无源分量值除以2以进行差分匹配。这是Genesys示意图,显示了两种配置以及性能:

差分匹配网络


这就是我的想法,但是我真的很放屁,怀疑自己,做得好。
Kortuk
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