一种双向收发信号链路的串联端接方法及结构与流程

本发明涉及电路设计领域，具体的说，是涉及一种双向收发信号链路的串联端接方法及结构。

背景技术：

1、源端串联端接(简称端接)是消除传输线上的反射信号的一种技术。具体来说，在传输线中，当阻抗出现不匹配的时候，会发生反射，而减小和消除反射的方法是根据传输线的特性阻抗，在传输线的源端(发送端或接收端)串联电阻，进行阻抗匹配，从而使源反射系数或负载反射系数减小，甚至为零。如传输线一侧为发送芯片，一侧为接收信号的负载，若需使源阻抗与传输线阻抗匹配，则源端端接；若需使负载阻抗与传输线阻抗匹配，则终端端接。

2、但是，对于传输线两端的芯片均为收发芯片(即既能发送信号，又能接收信号的芯片)，利用同一根pcb链路进行分时的信号发送和接收的双向收发信号链路结构，如localbus这类信号的传输结构，倘若只考虑单边消除反射，例如考虑左侧收发芯片到右侧收发芯片的方向，将端接电阻设置在靠近左侧收发芯片一端，消除此端的信号反射，那么从右侧收发芯片到左侧收发芯片的方向，端接电阻对于右侧收发芯片起不了任何作用，信号过冲仍很严重。并且在实际应用中发现，整体链路的信号传输质量仍然很差。由此可见，双向收发信号链路结构中，只要有一个方向信号过冲严重，另外一个传输方向的信号质量再好，也无法改善信号传输质量。

3、因此，设计人员只能尝试更换端接电阻阻值，并尝试更换端接电阻在传输线上的设置位置，最后仿真模拟计算信号结果，以期寻得较佳的端接电阻阻值和端接电阻设置位置，该方法耗时耗力。故，业内缺乏一种高效的理论指导方法，辅助设计人员为双向收发信号链路快速设计出最佳的串联端接结构。

4、以上问题，值得解决。

技术实现思路

1、为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种双向收发信号链路的串联端接方法及结构。

2、本发明技术方案如下所述：

3、一种基于双向收发信号链路的串联端接方法，包括以下步骤：

4、步骤1、根据传输线两端的收发芯片内阻值确定端接电阻值；

5、计算第一收发芯片和第二收发芯片的平均内阻值，将平均内阻值等效为传输线两端的芯片内阻值；根据阻抗匹配公式计算端接电阻的阻值；

6、步骤2、根据传输线两端的芯片内阻值比例确定端接电阻的设置位置；

7、端接电阻到传输线其中一侧收发芯片的距离等于该侧收发芯片的内阻值与两侧收发芯片内阻和的比值乘以传输线线长。

8、根据上述方案的本发明，其特征在于，所述阻抗匹配公式为：端接电阻值与芯片内阻值之和等于传输线阻抗值，则端接电阻值等于传输线阻抗值减去芯片内阻值。

9、进一步的，当传输线阻抗值等于50欧姆，则端接电阻值等于50ω与平均内阻值的差值。

10、根据上述方案的本发明，其特征在于，还包括步骤3、建立仿真模型验证双向发送信号链路的信号质量。

11、进一步的，所述步骤3包括：

12、步骤301、建立包含有所述第一收发芯片、所述第二收发芯片和所述端接电阻的模型；

13、步骤302、先测得从第一收发芯片到第二收发芯片的信号，获取最大的第一过冲电压；

14、步骤303、再测得从第二收发芯片到第一收发芯片的信号，获取最大的第二过冲电压；

15、步骤304、根据第一过冲电压、第二过冲电压判断信号改善情况。

16、本发明还提供一种基于双向收发信号链路的串联端接结构，包括第一收发芯片、第二收发芯片，和连接所述第一收发芯片和所述第二收发芯片的传输线，以及设置于所述传输线的端接电阻，所述端接电阻的阻值等于所述第一收发芯片的内阻值和所述第二收发芯片的内阻值的平均值，所述端接电阻到传输线其中一侧收发芯片的距离等于该侧收发芯片的内阻值与两侧收发芯片内阻和的比值和传输线线长的乘积值。

17、根据上述方案的本发明，其特征在于，传输线两端的所述第一收发芯片和所述第二收发芯片的内阻值不相等，传输线上的所述端接电阻靠近内阻值较小的收发芯片的一端设置。

18、进一步的，所述第一收发芯片的内阻大于所述第二收发芯片的内阻，所述端接电阻到所述第一收发芯片的距离大于所述端接电阻到所述第二收发芯片的距离；所述第一收发芯片的内阻小于所述第二收发芯片的内阻，所述端接电阻到所述第一收发芯片的距离小于所述端接电阻到所述第二收发芯片的距离。

19、根据上述方案的本发明，其特征在于，所述第一收发芯片的内阻等于所述第二收发芯片的内阻，所述端接电阻设置在所述传输线的中间位置。

20、根据上述方案的本发明，其有益效果在于：

21、本发明提供了一种在双向收发信号链路上设置端接电阻的方法，设计人员通过传输线两侧收发芯片的内阻值，便可快速推算出所需要增设的端接电阻的阻值以及端接电阻在传输线上的位置，无需采用耗时耗力的穷举法，辅助设计人员提高了电路设计效率；

22、进一步的，本发明的方法还能解决双向收发信号链路中芯片不一样，导致两边驱动内阻不同的场景下的信号质量问题。

技术特征：

1.一种基于双向收发信号链路的串联端接方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于双向收发信号链路的串联端接方法，其特征在于，所述阻抗匹配公式为：端接电阻值与芯片内阻值之和等于传输线阻抗值，则端接电阻值等于传输线阻抗值减去芯片内阻值。

3.根据权利要求2所述的基于双向收发信号链路的串联端接方法，其特征在于，当传输线阻抗值等于50欧姆，则端接电阻值等于50ω与平均内阻值的差值。

4.根据权利要求1所述的基于双向收发信号链路的串联端接方法，其特征在于，还包括步骤3、建立仿真模型验证双向发送信号链路的信号质量。

5.根据权利要求4所述的基于双向收发信号链路的串联端接方法，其特征在于，所述步骤3包括：

6.一种基于双向收发信号链路的串联端接结构，包括第一收发芯片、第二收发芯片，连接所述第一收发芯片和所述第二收发芯片的传输线，以及设置于所述传输线的端接电阻，其特征在于，所述端接电阻的阻值等于所述第一收发芯片的内阻值和所述第二收发芯片的内阻值的平均值，所述端接电阻到传输线其中一侧收发芯片的距离等于该侧收发芯片的内阻值与两侧收发芯片内阻和的比值和传输线线长的乘积。

7.根据权利要求6所述基于双向收发信号链路的串联端接结构，其特征在于，传输线两端的所述第一收发芯片和所述第二收发芯片的内阻值不相等，传输线上的所述端接电阻靠近内阻值较小的收发芯片的一端设置。

8.根据权利要求7所述的基于双向收发信号链路的串联端接结构，其特征在于，所述第一收发芯片的内阻大于所述第二收发芯片的内阻，所述端接电阻到所述第一收发芯片的距离大于所述端接电阻到所述第二收发芯片的距离。

9.根据权利要求7所述的基于双向收发信号链路的串联端接结构，其特征在于，所述第一收发芯片的内阻小于所述第二收发芯片的内阻，所述端接电阻到所述第一收发芯片的距离小于所述端接电阻到所述第二收发芯片的距离。

10.根据权利要求6所述的基于双向收发信号链路的串联端接结构，其特征在于，传输线两端的所述第一收发芯片和所述第二收发芯片的内阻值相等，所述端接电阻设置在所述传输线的中间位置。

技术总结
本发明涉及一种基于双向收发信号链路的串联端接方法及结构，方法包括：根据传输线两端的收发芯片内阻值确定端接电阻值，根据传输线两端的芯片内阻值比例确定端接电阻的设置位置；结构包括第一收发芯片、第二收发芯片、传输线、端接电阻，端接电阻的阻值等于第一收发芯片和第二收发芯片的平均内阻值，端接电阻到传输线其中一侧收发芯片的距离等于该侧收发芯片的内阻值与内阻和的比值和传输线线长的乘积。本发明提供了一种在双向收发信号链路上设置端接电阻的方法，设计人员只要得知传输线两侧收发芯片的内阻值，便可推算出端接电阻的阻值以及端接电阻在传输线上的位置，提高了设计效率；并且还能为两侧芯片内阻不等的链路结构快速设置端接电阻。

技术研发人员：黄刚,吴均
受保护的技术使用者：深圳市一博科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28