小电阻在ePort模块中的大作用
在高速电路设计中，串阻对信号完整性起到了至关重要的作用。本文借eport模块的应用电路，对串阻的作用以及应用原理做简要分析。
eport应用电路中的串阻在使用eport模块进行电路设计时，rmii/rgmii的tx组、rx组信号线和参考时钟线均需要串联匹配电阻（其中rx组信号线的串联电阻已集成到eport模块中，设计时无需考虑），以实现网络的正常通讯。图1中的电阻r5~r8为使用eport-m百兆模块时需串联的匹配电阻，图2中的电阻r5~r10为使用eport-g/eport-g(1.8v)千兆模块时需串联的匹配电阻。
图1 eport-m典型应用电路
图2 eport-g/eport-g(1.8v)典型应用电路
串阻的作用与使用方式
在一般电路中，信号输出端的阻抗小（一般为17~40ω），pcb走线单端阻抗通常控制为50ω，接收端的阻抗较大（近似开路），而信号在经过阻抗不连续的地方时会产生反射。反射信号在低频电路中影响不大，但其对高频电路的影响则不容忽视。
比如在以太网通讯电路中，由于信号频率较高，反射信号将与源端信号叠加，造成信号的过冲和振铃，从而可能导致接收端的识别错误，影响到正常通讯。图3为使用eport-m模块rmii_txd0信号直连mac端输出信号时的波形，其中过冲30.6%，下冲26.1%。
图3 rmii_txd0未串电阻
对此，通常做法是在信号输出端位置串联一个小电阻，使得信号源端与传输线的阻抗匹配，并由串阻吸收接收端的反射信号。且pcb布局时串阻应靠近信号输出端放置，不能放在信号接收端，否则串阻将起不到阻抗匹配的作用。如使用eport模块时的pcb串阻布局推荐如图4所示。
图4 pcb串阻布局推荐
选用的串阻阻值应小于100ω，通常为22ω、33ω。图5即为使用eport-m模块rmii_txd0信号与mac端输出信号间串22ω电阻时的波形，过冲12.5%，下冲11.3%，相比未串电阻时的波形有明显改善。
图5 rmii_txd0串22ω电阻
由于传输线与地平面之间存在寄生电容，会与匹配电阻构成rc滤波器，如果选用的电阻阻值过大时将造成信号失真的问题。图6为使用eport-m模块rmii_txd0信号与mac端输出信号间串150ω电阻时的波形，有较明显的失真。因此在使用eport模块设计电路时，应严格按照应用电路的接法，将rmii/rgmii信号中tx组的串阻接上，串阻阻值选用22ω。
图6 rmii_txd0串150ω电阻
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图1 eport-m典型应用电路
图2 eport-g/eport-g(1.8v)典型应用电路
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在一般电路中，信号输出端的阻抗小（一般为17~40ω），pcb走线单端阻抗通常控制为50ω，接收端的阻抗较大（近似开路），而信号在经过阻抗不连续的地方时会产生反射。反射信号在低频电路中影响不大，但其对高频电路的影响则不容忽视。
比如在以太网通讯电路中，由于信号频率较高，反射信号将与源端信号叠加，造成信号的过冲和振铃，从而可能导致接收端的识别错误，影响到正常通讯。图3为使用eport-m模块rmii_txd0信号直连mac端输出信号时的波形，其中过冲30.6%，下冲26.1%。
图3 rmii_txd0未串电阻
对此，通常做法是在信号输出端位置串联一个小电阻，使得信号源端与传输线的阻抗匹配，并由串阻吸收接收端的反射信号。且pcb布局时串阻应靠近信号输出端放置，不能放在信号接收端，否则串阻将起不到阻抗匹配的作用。如使用eport模块时的pcb串阻布局推荐如图4所示。
图4 pcb串阻布局推荐
选用的串阻阻值应小于100ω，通常为22ω、33ω。图5即为使用eport-m模块rmii_txd0信号与mac端输出信号间串22ω电阻时的波形，过冲12.5%，下冲11.3%，相比未串电阻时的波形有明显改善。
图5 rmii_txd0串22ω电阻
由于传输线与地平面之间存在寄生电容，会与匹配电阻构成rc滤波器，如果选用的电阻阻值过大时将造成信号失真的问题。图6为使用eport-m模块rmii_txd0信号与mac端输出信号间串150ω电阻时的波形，有较明显的失真。因此在使用eport模块设计电路时，应严格按照应用电路的接法，将rmii/rgmii信号中tx组的串阻接上，串阻阻值选用22ω。
图6 rmii_txd0串150ω电阻
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