中心议题：差分信号介绍差分信号线的布线差分信号的优势
解决方案：
差分线对中的两个PCB线完全一致
高速设计规则通常也都适用于差分信号的布线
布线非常靠近的差分信号对相互之间也会互相紧密耦合，这种互相之间的耦合会减小EMI发射，差分信号线的主要缺点是增加了PCB的面积，本文介绍电路板设计过程中采用差分信号线布线的布线策略。
众所周知，信号存在沿信号线或者PCB线下面传输的特性，即便我们可能并不熟悉单端模式布线策略，单端这个术语将信号的这种传输特性与差模和共模种信号传输方式区别开来，后面这两种信号传输方式通常更为复杂。
差分和共模方式
差模信号通过一对信号线来传输。一个信号线上传输我们通常所理解的信号；另一个信号线上则传输一个等值而方向相反(至少在理论上是这样)的信号。差分和单端模式最初出现时差异不大，因为所有的信号都存在回路。
单端模式的信号通常经由一个零电压的电路(或者称为地)来返回。差分信号中的每一个信号都要通过地电路来返回。由于每一个信号对实际上是等值而反向的，所以返回电路就简单地互相抵消了，因此在零电压或者是地电路上就不会出现差分信号返回的成分。
共模方式是指信号出现在一个(差分)信号线对的两个信号线上，或者是同时出现在单端信号线和地上。对这个概念的理解并不直观，因为很难想象如何产生这样的信号。这主要是因为通常我们并不生成共模信号的缘故。共模信号绝大多数都是根据假想情况在电路中产生或者由邻近的或外界的信号源耦合进来的噪声信号。共模信号几乎总是“有害的”，许多设计规则就是专为预防共模信号出现而设计的。
差分信号线的布线
通常(当然也有一些例外)差分信号也是高速信号，所以高速设计规则通常也都适用于差分信号的布线，特别是设计传输线这样的信号线时更是如此。这就意味着我们必须非常谨慎地设计信号线的布线，以确保信号线的特征阻抗沿信号线各处连续并且保持一个常数。
在差分线对的布局布线过程中，我们希望差分线对中的两个PCB线完全一致。这就意味着，在实际应用中应该尽最大的努力来确保差分线对中的PCB线具有完全一样的阻抗并且布线的长度也完全一致。差分PCB线通常总是成对布线，而且它们之间的距离沿线对的方向在任意位置都保持为一个常数不变。通常情况下，差分线对的布局布线总是尽可能地靠近。
差分信号的优势
单端信号通常总是参照某种“参考”电平。这种“参考”电平可能是一个正值电压也可能是地电压、一个器件的阈值电压、或者是其它什么地方的另外一个信号。而另一方面差分信号则总是参照该差分线对中的另一方。也就是说，如果一个信号线(+信号)上的电压高于另一个信号线(-信号)上的电压，那么我们就可以得到一种逻辑状态；而如果前者低于后者那么我们就可以得到另外的一种逻辑状态，参见图1。
差分信号具有如下几个优点：1.时序得到精确的定义，这是由于控制信号线对的交叉点要比控制信号相对于一个参考电平的绝对电压值来得简单。这也是需要精确实现差分线对等长布线的一个理由。如果信号不能同时到达差分线对的另一端的话，那么源端所能够提供的任何时序的控制都会大打折扣。此外，如果差分线对远端的信号并非严格意义上的等值而反向，那么就会出现共模噪声，而这将导致信号时序和EMI方面的问题。
2.由于差分信号并不参照它们自身以外的任何信号，并且可以更加严格地控制信号交叉点的时序，所以差分电路同常规的单端信号电路相比通常可以工作在更高的速度。
由于差分电路的工作取决于两个信号线(它们的信号等值而反向)上信号之间的差值，同周围的噪声相比，得到的信号就是任何一个单端信号的两倍大小。所以，在其它所有情况都一样的条件下，差分信号总是具有更高的信噪比因而提供更高的性能。
差分电路对于差分对上的信号电平之间的差异非常灵敏。但是相对于一些其它的参考(尤其是地)来说，它们对于差分线上的绝对电压值却不敏感。相对来说，差分电路对于类似地弹反射和其它可能存在于电源和地平面上的噪声信号等这样的问题是不敏感的，而对共模信号来说，它们则会完全一致地出现在每一条信号线上。
差分信号对EMI和信号之间的串扰耦合也具有一定的免疫能力。如果一对差分信号线对的布线非常紧凑，那么任何外部耦合的噪声都会相同程度地耦合到线对中的每一条信号线上。所以耦合的噪声就成为“共模”噪声，而差分信号电路对这种信号具有非常完美的免疫能力。如果线对是绞合在一起的(比如双绞线)，那么信号线对耦合噪声的免疫能力会更强。由于不可能在PCB上很方便地实现差
分信号的绞合，那么尽可能地将它们的布线靠近在一起就成为实际应用中一种非常好的办法。
布线非常靠近的差分信号对相互之间也会互相紧密耦合。这种互相之间的耦合会减小EMI发射，特别是同单端PCB信号线相比。可以这样想象，差分信号中每一条信号线对外的辐射是大小相等而方向相反，因此会相互抵消，就像信号在双绞线中的情况一样。差分信号在布线时靠得越近，相互之间的耦合也就越强，因而对外的EMI辐射也就越小。
差分电路的主要缺点就是增加了PCB线。所以，如果应用过程中不能发挥差分信号的优点的话，那么不值得增加PCB面积。但是如果设计出的电路性能方面有重大改进的话，那么增加的布线面积所付出的代价就是值得的。
差分信号线之间互相会耦合。这种耦合会影响信号线的外在阻抗，因此必须采用终端匹配策略(参见注解2中有关讨论以及差分阻抗的计算)。差分阻抗的计算很困难，国家半导体在这个领域提供了一些参考。PolarInstruments也提供一个独立的可以计算许多种不同的差分信号结构3的差分阻抗计算器(需要一些费用)。高端的设计工具包也可以计算差分阻抗。
但是要注意差分线之间的相互耦合将直接影响差分阻抗的计算。差分线之间的耦合必须保证沿整个差分线都保持为一个常数或者确保阻抗的连续性。这也是差分线之间必须保持“恒定间距”设计规则的原因。
滑轮组绳子的穿绕方式很多，现以串联式滑轮为例，介绍几种滑轮组绳子的穿绕方式。 1．一个定滑轮和一个动滑轮（图1．47－7）。 2．一个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－8）。
3．二个定滑轮和一个动滑轮（图．47－9甲）。 4．二个定滑轮和二个动滑轮（图1．47－9乙）。
巧记“口诀”组装滑轮组 初中物理教材中，简单滑轮组的组装问题，是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构：定滑轮、动滑轮、绳子。 2、装配结构分析：特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”，装配结构如下表所示。 公式：已知动滑轮个数，求最大省力效果G=nF x动为动滑轮数, n为拉力放大倍数，x定为定滑轮数 n= 2x动+1 不改变方向时：x定=x动，改变方向时：x定=x动+1 一般省力效果则为：n=2x动
二、组装滑轮组的要领 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 n （1）、当n为偶数时，动滑轮的个数是： 2 1-n （2）、当n为奇数时，动滑轮的个数是： 2 3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。” （1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。（2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。 （1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N，现有一绳最大只能承担1200N，站在地面把重
英文名称：impedance matching 基本概念 信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系，以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。对电子设备互连来说，例如信号源连放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好；对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。 匹配条件 ①负载阻抗等于信源内阻抗，即它们的模与辐角分别相等，这时在负载阻抗上可以得到无失真的电压传输。 ②负载阻抗等于信源内阻抗的共轭值，即它们的模相等而辐角之和为零。这时在负载阻抗上可以得到最大功率。这种匹配条件称为共轭匹配。如果信源内阻抗和负载阻抗均为纯阻性，则两种匹配条件是等同的。 阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路，匹配条件是不一样的。在纯电阻电路中，当负载电阻等于激励源内阻时，则输出功率为最大，这种工作状态称为匹配，否则称为失配。 当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时，为使负载得到最大功率，负载阻抗与内阻必须满足共扼关系，即电阻成份相等，电抗成份绝对值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。 阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。史密夫图表上。电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。 共轭匹配 在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比K，当两者相等，即K=1时，输出功率最大。然而阻抗匹配的概念可以推广到交流电路，当负载阻抗与信号源阻抗共轭时，能够实现功率的最大传输，如果负载阻抗不满足共轭匹配的条件，就要在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络，将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭，实现阻抗匹配。 匹配分类 大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。 要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。 1. 改变阻抗力 把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代
滑轮组的绕线问题 有关滑轮组绕线的问题，应该根据题目的具体条件和要求，灵活采用不同的处理方法。滑轮组的绕线应遵循以下三条原则： 1．滑轮组绳子的绕法有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。每个滑轮，绳子只能绕一次。 2．遵循“偶定奇动”的方法：若绳子段数n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若绳子段数n为奇数，绳子固定端在动滑轮上。 3．在判断滑轮组省力情况时,关键是确定承担总重的绳子段数n,也就是有几段绳子和动滑轮相连。最省力时绳子段数n与滑轮个数n′的关系是n=n′+1。 例1．（2012?德州）用如图1所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法。 解析：根据题目要求，绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，可以知道，绳子的段数为2段，然后根据“偶定奇动”的原则，此题中的绳子段数为偶数，因此绳子的固定端要从定滑轮开始绕起。如图2所示。 例2．（2012?达州）请你在如图3中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。
解析：动滑轮被几段绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一。要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力。由图知：滑轮个数n′=2，所以绳子段数n=3，最多可由3段绳子承担物重。根据“偶定奇动”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图4所示。 例3．（2012?随州）小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图5所示的滑轮组成滑轮组，请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法。 解析：通过比较提升物体绳子段数的多少确定最省力的绕法。对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，这种绕法滑轮组上的滑轮都使用，有四段绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的四分之一；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮没有使用，这种绕法只能有三段绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的三分之一。由此可知，滑轮组最省力的绕法是绳子段数最多的，即四段绕线的方法。如图6所示。
差分的匹配多数采用终端的匹配；时钟采用源端匹配； 1、串联终端匹配 串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射. 串联终端匹配后的信号传输具有以下特点： A 由于串联匹配电阻的作用，驱动信号传播时以其幅度的50％向负载端传播； B 信号在负载端的反射系数接近＋1，因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50％。 C 反射信号与源端传播的信号叠加，使负载端接受到的信号与原始信号的幅度近似相同； D 负载端反射信号向源端传播，到达源端后被匹配电阻吸收；？ E 反射信号到达源端后，源端驱动电流降为0，直到下一次信号传输。 相对并联匹配来说，串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。 选择串联终端匹配电阻值的原则很简单，就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。理想的信号驱动器的输出阻抗为零，实际的驱动器总是有比较小的输出阻抗，而且在信号的电平发生变化时，输出阻抗可能不同。比如电源电压为＋4.5V的CMOS驱动器，在低电平时典型的输出阻抗为37Ω，在高电平时典型的输出阻抗为45Ω[4]；TTL驱动器和CMOS驱动一样，其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。因此，对TTL 或CMOS 电路来说，不可能有十分正确的匹配电阻，只能折中考虑。 链状拓扑结构的信号网路不适合使用串联终端匹配，所有的负载必须接到传输线的末端。否则，接到传输线中间的负载接受到的波形就会象图3.2.5中C点的电压波形一样。可以看出，有一段时间负载端信号幅度为原始信号幅度的一半。显然这时候信号处在不定逻辑状态，信号的噪声容限很低。 串联匹配是最常用的终端匹配方法。它的优点是功耗小，不会给驱动器带来额外的直流负载，也不会在信号和地之间引入额外的阻抗；而且只需要一个电阻元件。 2、并联终端匹配 并联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗很小的情况下，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，达到消除负载端反射的目的。实现形式分为单电阻和双电阻两种形式。 并联终端匹配后的信号传输具有以下特点： A 驱动信号近似以满幅度沿传输线传播； B 所有的反射都被匹配电阻吸收； C 负载端接受到的信号幅度与源端发送的信号幅度近似相同。 在实际的电路系统中，芯片的输入阻抗很高，因此对单电阻形式来说，负载端的并联电阻值必须与传输线的特征阻抗相近或相等。假定传输线的特征阻抗为50Ω，则R值为50Ω。如果信号的高电平为5V，则信号的静态电流将达到100mA。由于典型的TTL或CMOS电路的驱动能力很小，这种单电阻的并联匹配方式很少出现在这些电路中。 双电阻形式的并联匹配，也被称作戴维南终端匹配，要求的电流驱动能力比单电阻形式小。这是因为两电阻的并联值与传输线的特征阻抗相匹配，每个电阻都比传输线的特征阻抗大。考虑到芯片的驱动能力，两个电阻值的选择必须遵循三个原则：
滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方式 初中物理教材中，简单滑轮组的组装问题，是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构：定滑轮、动滑轮、绳子。 二、组装滑轮组的要领 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 n （1）、当n为偶数时，动滑轮的个数是： 2 1-n （2）、当n为奇数时，动滑轮的个数是： 2 3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。” （1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 （2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的
个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。 （1）当n 为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n 为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N ，现有一绳最大只能承担1200N ，站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮 组，并画出组装示意图。 【分析与解答】 （1）确定n 。根据题意n= 1200N 5100N =4.2 在这里n 不能四舍五入，n 应为5段绳子。 （2）确定动滑轮个数。n=5为奇数，则动滑轮的个数为 2 1-n = 2 1 -5=2（个）。 （3）确定定滑轮个数。“一动配一定，偶数减一定。” n=5为奇数，定滑轮应为2个。但又根据题意，站在地面把重物和向上提升，需要改变施力的方向，即：“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个，即定滑轮的个数这时应取3个。 （4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=5为奇数，绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始，经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示： 例2某物重为5100N ，现有一绳最大只能承担1200N ，站在楼上把重物向上提升。请设 计一个滑轮组，并画出组装示意图。 【分析与解答】 （1）n= 1200N 5100N ≈5 （2）动滑轮个数：2 1-n =21 -5=2（个） （3）定滑轮个数：n=5为奇数，不变向。即：“一动配一定”。定滑轮个数为2（个）。 （4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=5为奇数，绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始，经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示： 例3不计轮重，绳子及摩擦力，不改变施力方向，把物体从地面向上提升，要求拉力是物重的6 1 。 请设计一个滑轮组，并作出组装示意图。 【分析与解答】 （1）设拉力为F ，物重为G ，在不计滑轮重、不计摩擦及绳重时，F=n 1G 。由题意可知F=6 1 G 。则n=6。 （2）动滑轮的个数为： 2 6 =3（个）。
滑轮组功率机械效率和绳子绕法专题 一、相关公式 1、绳子段数n的确定：在定滑轮和动滑轮之间划一条虚线，将定滑轮和动滑轮隔开，然后再查出与动滑轮相连的绳子段数。 2、三个n倍关系 ①S=nh(当滑轮组处于竖直状态时)或S=nL(当滑轮组处于水平状态时) ②F＝ 1 （G物+G动）（不计绳子重和摩擦）n ③V绳=n V物(速度比，当滑轮组处于竖直、水平状态时通用) 3、两个机械效率公式： ①η= W有GhW有Gl =（当滑轮组处于竖直状态时）或η==（当滑轮组处于水平状态时）W总FsW总FsW有W有G物 == （不计绳重和摩擦时） G物?G动W总W有?W额 ②η= 4、两个功率公式①P＝ w （适用于任何状态的滑轮组）t ②P=FV绳
二、关于滑轮组的绕线方法 ①比较滑轮的个数和要求的绳子的段数，若滑轮个数等于绳子段数，则最后一段向下；若滑轮个数少于绳子的段数，则最后一段向上。 ②已知滑轮和承担物重的绳子段数，画绕线。画法是：根据绳子段数n确定绳子固定端的位置，按照“奇动（和激动谐音）偶定”的原则。若n为奇数，则绳子的固定端拴在动滑轮上，若n为偶数，则绳子的固定端拴在定滑轮上，连线由内向外缠绕滑轮。 ③已知滑轮和拉力的方向，画绕线。画法是：若拉力的方向向上，则绳子的末端与动滑轮相连；若拉力的方向向下，则绳子的末端与定滑轮相连；然后由末端往里缠绕，最后找出绳子起点的固定位置。 ④已知滑轮组，画最小拉力。画法是：使绳子承担物重的段数为最大， 如果滑轮组中有一个动滑轮，则拉力为物重的1或1，若滑轮组中有 23两个动滑轮，则拉力为物重的1或1。 45 例如：按要求组成滑轮组（如右图所示） F＝ G/3 F＝ G/2 F＝G/4
一、50ohm特征阻抗 终端电阻的应用场合：时钟，数据，地址线的终端串联，差分数据线终端并联等。 终端电阻示图 B.终端电阻的作用： 1、阻抗匹配，匹配信号源和传输线之间的阻抗，极少反射，避免振荡。 2、减少噪声，降低辐射，防止过冲。在串联应用情况下，串联的终端电阻和信号线的分布电容以及后级电路的输入电容组成RC滤波器，消弱信号边沿的陡峭程度，防止过冲。 C.终端电阻取决于电缆的特性阻抗。 D.如果使用0805封装、1/10W的贴片电阻,但要防止尖峰脉冲的大电流对电阻的影响，加30PF的电容. E.有高频电路经验的人都知道阻抗匹配的重要性。在数字电路中时钟、信号的数据传送速度快时，更需注意配线、电缆上的阻抗匹配。 高频电路、图像电路一般都用同轴电缆进行信号的传送，使用特性阻抗为Zo＝150Ω、75Ω的同轴电缆。 同轴电缆的特性阻抗Zo，由电缆的内部导体和外部屏蔽内径D及绝缘体的导电率er 决定：
另外，处理分布常数电路时，用相当于单位长的电感L和静电容量C的比率也能计算，如忽略损耗电阻，则 图1是用于测定同轴电缆RG58A/U、长度5m的输入阻抗ZIN时的电路构成。这里研究随着终端电阻RT的值，传送线路的阻抗如何变化。 图1 同轴传送线路的终端电阻构成 只有当同轴电缆的特性阻抗Zo和终端阻抗RT的值相等时，即ZIN＝Zo＝RT称为阻抗匹配。 Zo≠RT时随着频率f，ZIN变化。作为一个极端的例子，当RT＝0、RT＝∞时可理解其性质(阻抗以，λ/4为周期起伏波动)。 图2是RT＝50Ω(稍微波动的曲线)、75Ω、dOΩ时的输人阻抗特性。当Zo≠RT时由于随着频率，特性阻抗会变化，所以传送的电缆的频率特上产生弯曲.
简单的说就是：奇动偶定，先里后外，一动配一定。 偶定：指的是当动滑轮上的绳子段数为偶数时，绳子的起始端在定滑轮上 奇动：指的是当动滑轮上的绳子段数为奇数时，绳子的起始端在动滑轮上 解决简单滑轮组组装问题时，在承重的绳子股数确定以后，如何根据要求设计滑轮组的方法不唯一。 下面介绍“偶顶奇动”的简单法则： 当承重的绳子股数n为偶数时，顺子的固定端应栓在定滑轮上（即“偶定”）。如不改变作用力的方向，则需要的动滑轮为n/2个，定滑轮为（n/2—1）个，如果要改变作用力的方向，则需要定滑轮为n/2个，动滑轮个数=定滑轮个数=n/2个 当承重绳子的股数n为奇数时，绳子的固定端应栓在动滑轮上（即“奇动”）。如果不改变力的方向，则需要的动滑轮个数=定滑轮个数=（n—1）/2个，如果改变力的方向，则需要动滑轮个数为（n—1)/2个，定滑轮个数为（n+1）/2个 第一类：自由端绳子拉力方向已知类 对于自由端绳子拉力方向已知的滑轮组绕线问题，一般采用从自由端绳子处入手，逆着拉力方向由外向里的绕线方法。 例1 如图1所示，要求滑轮自由端的绳拉力方向向上，请在 图中用笔画线，设计出符合要求的滑轮组绕线。 解析：题中已明确要求滑轮自由端的绳拉力方向向上，则自由 端的绳一定是从动滑轮处出来的。于是可以从自由端绳子处入手， 逆着此拉力方向，按照图2中的①、②、③的顺序，由外向里绕线，
最后将绳子固定在动滑轮的挂钩上，从而设计出符合要求的滑轮组绕线，如图2所示。 例2 住楼上的瑞瑞同学家最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图3所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼。请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图。 解析：从题意可知，滑轮自由端的绳 头一定是从定滑轮处出来，人站在地上向 下拉绳。于是可以从自由端绳子处入手， 逆着此拉力方向，按照图4中的①、②、 ③的顺序，由外向里绕线，最后将绳子固 定在定滑轮的挂钩上，从而设计出图4所 示的滑轮组绕线方式。 第二类：自由端绳子拉力方向未知类 对于自由端绳子拉力方向未知的问题，通常采用由里向外的绕线方法。 此类问题又可细分为两小类： 1.承担物重的绳子段数可确定类 当题目已知被提起重物的重G 及自由端的绳拉力F ，或者已知自由端的绳移动距离S 及重物被提升的高度h 时，可先根据题目的具体条件，运用n=G/ F 或n=S / h 确定出承担物重的绳子段数n ，然后依据“奇动偶定”（当绳子的段数为奇数时，绳子的固定端系在动滑轮的挂钩上；当绳子的段数为偶数时，绳子的固定端系在定滑轮的挂钩上）的规律确定出绳固定端的位置，然后从绳固定端开始，由里向外进行绕线。 例3 用图5所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物，要求拉力为物重的二分之一（忽略摩擦以及绳和滑轮的重力），请在图中画出绳子的绕法。 解析：由n=G/ F 可知，所要求的滑轮组承担物重的绳子段数为2，依据“偶定奇动”规律，绳子的固定端应系在定滑轮的挂钩上。于是从定滑轮的挂钩处开始，按照图6中的①、②、③的顺序由里向外绕线，便得到符合要求的绳子绕法，如图6所示。 图3 图4 图5 图6 图7
在高速的设计中,阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样,在此只对几种简单常用的端接方法进行介绍。为什么要进行阻抗匹配呢?无外乎几种原因,如减少反射、控制信号边沿速率、减少信号波动、一些电平信号本身需要等等。 端接阻抗匹配一般有 5种方法: 1. 源端串联匹配, 2. 终端并联匹配, 3. 戴维南匹配, 4.RC 网络匹配, 5. 二极管匹配。 1. 串联端接匹配: 一般多在源端使用, Rs (串联电阻 =Z0(传输线的特性阻抗 -R0(源阻抗。例如:若 R0为 22,Z0为55Ω,则 Rs 应为33Ω。 优点:①器件单一; ②抑制振铃,减少过冲; ③适用于集总线型负载和单一负载; ④增强信号完整性,产生更小 EMI 。 缺点:①当 TTL,CMOS 器件出现在相同网络时,串联匹配不是最佳选择; ②分布式负载不是适用,因为在走线路径的中间,电压仅是源电压的一般; ③接收端的反相反射仍然存在;
④影响信号上升时间并增加信号延时。 2. 并联端接匹配: 此 Rt 电阻值必须等于传输线所要求的电阻值, 电阻的一端接信号,一端接地或电源。简单的终端并联匹配一般不用于 TTL,COMS 电路,因为在高逻辑状态时,此方法需要较大的驱动电流。 优点:①器件单一; ②适用于分布式负载; ③反射几乎可以完全消除; ④电阻阻值易于选择。 缺点:①此电阻需要驱动源端的电流驱动,增加系统电路的功耗; ②降低噪声容限。 此电阻值必须等于传输线所要求的电阻值。电阻的一端接信号,一端接地。简单的终端并联匹配一般不用于 TTL,COMS 电路,因为他们无法提供强大的输出电流。 3. 戴维南端接匹配: 一个电阻上拉,一个电阻下拉,通常采用 R1/R2=220/330的比值。戴维南等效阻抗必须等于走线的特性阻抗。对于大多数设计 R1>R2,否则 TTL/COMS电路将无法工作。 优点:①适用于分布式负载; ②完全吸收发送波,消除反射。 ; 缺点:①增加系统电路的功耗;
1．用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华各选取 一种方法做实验。 （1）小杰采用了如图23甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N 的 拉力F 将重4.8N 的物体匀速提升了0.1m 的距离，此滑轮组的机械效率为 。 （2）小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小华在图22乙中画出滑 轮组的绕线。 2．图15甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图。实验时，他用弹簧测 力计拉动绳子自由端，将总重为6N 的钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的A ＇位置匀速竖直上升到B ＇位置，在 这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F ，弹簧测力计的示数如图15 乙所示。则： （1）钩码上升的高度是 cm ； （2）拉力F 做的功是 J ； （3）滑轮组机械效率是 %。（结果保留一位小数） 3．小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图23所示。 （1）表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为 。 （2）根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ；比较两次的机械效率可 图23 乙 甲 甲 图15 乙 0 1 N 2 3
（3）实验中拉动弹簧测力计时要注意 。 （4）小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象， 引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现 象，小刚让弹簧测力计静止下来读数，这样他测得的 机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，滑 轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 4．图19甲是小刚测动滑轮的机械效率的示 意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端， 将重为6N 钩码从A 位置匀速提升到B 位 置，同时弹簧测力计从图中的A ' 位置匀 速竖直上升到B ' 位置， 在这个过程中， 弹簧测力计对绳的拉力为F ，弹簧测力计 的示数如图18乙所示。则： (1) 弹簧测力计的示数是 N ； (2) 弹簧测力计移动的距离为 cm ； (3) 滑轮组做的有用功是 J 。 5.在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图18的滑轮组并分别测出了实 验数据。 图18 甲 9 乙 0 1 N 2
阻抗匹配 阻抗匹配是指在能量传输时，要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等，此时的传输不会产生反射，这表明所有能量都被负载吸收了。反之则在传输中有能量损失。在高速PCB设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。 PCB走线什么时候需要做阻抗匹配？ 不主要看频率，而关键是看信号的边沿陡峭程度，即信号的上升/下降时间，一般认为如果信号的上升/下降时间（按10%～90%计）小于6倍导线延时，就是高速信号，必须注意阻抗匹配的问题。导线延时一般取值为150ps/inch。 特征阻抗 信号沿传输线传播过程当中，如果传输线上各处具有一致的信号传播速度，并且单位长度上的电容也一样，那么信号在传播过程中总是看到完全一致的瞬间阻抗。由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变，我们给出一个特定的名称，来表示特定的传输线的这种特征或者是特性，称之为该传输线的特征阻抗。特征阻抗是指信号沿传输线传播时，信号看到的瞬间阻抗的值。特征阻抗与PCB导线所在的板层、PCB所用的材质（介电常数）、走线宽度、导线与平面的距离等因素有关，与走线长度无关。特征阻抗可以使用软件计算。高速PCB布线中，一般把数字信号的走线阻抗设计为50欧姆，这是个大约的数字。一般规定同轴电缆基带50欧姆，频带75欧姆，对绞线（差分）为100欧姆。 常见阻抗匹配的方式 1、串联终端匹配 在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。 匹配电阻选择原则：匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和等于传输线的特征阻抗。常见的CMOS和TTL驱动器，其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。因此，对TTL或CMOS电路来说，不可能有十分正确的匹配电阻，只能折中考虑。链状拓扑结构的信号网路不适合使用串联终端匹配，所有的负载必须接到传输线的末端。 串联匹配是最常用的终端匹配方法。它的优点是功耗小，不会给驱动器带来额外的直流负载，也不会在信号和地之间引入额外的阻抗，而且只需要一个电阻元件。 常见应用：一般的CMOS、TTL电路的阻抗匹配。USB信号也采样这种方法做阻抗匹配。 2、并联终端匹配
画出图中滑轮组最省力的绕法。 考点名称：滑轮组的设计与组装 ?组装滑轮组的要领： 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 （1）、当n为偶数时，动滑轮的个数是： （2）、当n为奇数时，动滑轮的个数是： 3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。” （1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 （2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起 始点。 （1）当n为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。?滑轮组的绕线问题： 一般来说，在给滑轮组绕线时，首先要确定承担物重的绳子股数n，然后根据“奇动偶定，由内向外”的原则绕绳。“奇、偶”是指承担物重的绳子股数，“动、定” 是指动滑轮和定滑轮。 即如果n是奇数，则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起；如果n是偶数，则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。需要注意的是：在绕线时，所画的线要直，并且要与两个滑轮外侧相切；在一般情况下，要在最后一股(最外层)绳子的末端用箭头标出拉力的方向。
在中考中此类问题包括以下几种类型： (1)已知滑轮组的省力情况 (2)未知滑轮组的省力情况 (3)根据特定要求绕线确定滑轮组绕线时要注意一些特殊的要求，比如“最省力”、“人要站在地面上”、“向上拉”等，还要符合一定的物理情景。 例1完成图示滑轮组的绕线。 解析：根据绕线规律“奇动偶定”n=3或n=5为奇数，(1)(2)(4)绳子的起点在动滑轮上，n=4为偶数，所以(3)绳子的起点在定滑轮上。 答案：如图 组装滑轮组的方法： 要正确组装滑轮组，首先要根据题意算出承担物重的绳子的股数n，然后再根据“奇动偶定”的原则组装滑轮组，即当n为奇数时，绳子的起始端系在动滑轮上，当n为偶数时，绳子的起始端系在定滑轮上。
在高速的设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样，在此只对几种简单常用的端接方法进行介绍。为什么要进行阻抗匹配呢？无外乎几种原因，如减少反射、控制信号边沿速率、减少信号波动、一些电平信号本身需要等等。 端接阻抗匹配一般有5种方法： 1.源端串联匹配， 2.终端并联匹配， 3.戴维南匹配， 4.RC网络匹配， 5.二极管匹配。 1.串联端接匹配： 一般多在源端使用，Rs（串联电阻）=Z0（传输线的特性阻抗）-R0(源阻抗）。例如：若R0为22,Z0为55Ω，则Rs应为33Ω。 优点：①器件单一； ②抑制振铃，减少过冲； ③适用于集总线型负载和单一负载； ④增强信号完整性，产生更小EMI。 缺点：①当TTL,CMOS器件出现在相同网络时，串联匹配不是最佳选择； ②分布式负载不是适用，因为在走线路径的中间，电压仅是源电压的一般； ③接收端的反相反射仍然存在； ④影响信号上升时间并增加信号延时。 2.并联端接匹配： 此Rt电阻值必须等于传输线所要求的电阻值，电阻的一端接信号，一端接地或电源。简单的终端并联匹配一般不用于TTL,COMS电路，因为在高逻辑状态时，此方法需要较大的驱动电流。 优点：①器件单一； ②适用于分布式负载； ③反射几乎可以完全消除； ④电阻阻值易于选择。 缺点：①此电阻需要驱动源端的电流驱动，增加系统电路的功耗； ②降低噪声容限。 此电阻值必须等于传输线所要求的电阻值。电阻的一端接信号，一端接地。简单的终端并联匹配一般不用于TTL,COMS电路，因为他们无法提供强大的输出电流。 3.戴维南端接匹配： 一个电阻上拉，一个电阻下拉，通常采用R1/R2=220/330的比值。戴维南等效阻抗必须等于走线的特性阻抗。对于大多数设计R1>R2,否则TTL/COMS电路将无法工作。 优点：①适用于分布式负载； ②完全吸收发送波，消除反射。； 缺点：①增加系统电路的功耗； ②降低噪声容限；
滑轮组组装“口诀” 及绳子穿绕方式
滑轮组组装“口诀”及绳子穿绕方式 初中物理教材中，简单滑轮组的组装问题，是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构：定滑轮、动滑轮、绳子。 绳子段数n 2 3 4 5 6 7 动滑轮个数 1 1 2 2 3 3 定滑轮个数不变向0 1 1 2 2 3 变向 1 2 2 3 3 4 示意图 公式（X动为动滑轮数, n为拉力放大倍数，X定为定滑轮数）已知动滑轮个数，求最大省力效果：G=nF n= 2X动+1 [不变向时：X定=X动，变向时：X定=X动+1] 一般省力效果则为：n=2X 动 [不变向时：X定=X动-1 ，变向时：X定=X动] 二、组装滑轮组的要领 1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 （1）、当n为偶数时，动滑轮的个数是： 2 n （2）、当n为奇数时，动滑轮的个数是： 2 1-n 3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。”
（1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n 为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 （2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。 （1）当n 为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n 为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、 组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N ，现有一绳最大只能承担1200N ，站在地面把重物向上提升。请设计一个滑轮组，并画出组装示意图。 【分析与解答】 （1）确定n 。根据题意n= 1200N 5100N =4.2 在这里n 不能四舍五入，n 应为5段绳子。 （2）确定动滑轮个数。n=5为奇数，则动滑轮的个数为21-n =2 1 -5=2（个）。 （3）确定定滑轮个数。“一动配一定，偶数减一定。” n=5为奇数，定滑轮应为2个。但又根据题意，站在地面把重物和向上提升，需要改变施力的方向，即：“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个，即定滑轮的个数这时应取3个。 （4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=5为奇数，绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始，经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示： 例2某物重为5100N ，现有一绳最大只能承担1200N ，站在楼上把重物向上提升。请设计一个滑轮组，并画出组装示意图。 【分析与解答】 （1）n= 1200N 5100N ≈5 （2）动滑轮个数： 21-n =2 1 -5=2（个） （3）定滑轮个数：n=5为奇数，不变向。即：“一动配一定”。定滑轮个数为2
差分线对在高速PCB 中的应用 一、差分信号的概念 差分信号就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接受端通过比较这两个新信号的电压的差值来判断逻辑状态是0还是1，而承载差分信号的那一对走线就是差分线。差分信号也称差动信号，用两根完全一样、极性相反的信号传输一路数据，依靠两根信号电平差进行判断，为了保证两根信号完全一致，在布线时要保持并行，线宽、线间距保持不变。 二、差分信号的优点 ① 很容易的识别小信号 因为你可以自己控制“基准”电压，从差分信号中恢复出来的信号在很大程度上与基准电压的精确值无关，而是在一个范围内。 ② 对外部电磁干扰高度免疫 因为干扰源几乎同时影响到差分信号的每一端，而差分信号通过电压差异判断逻辑电平，所以可以有效的抑制共模干扰。 ③ 在单电源系统中，能够精确地处理“双极”信号 在单电源系统中的双极信号，我们必须在地和电源干线之间建立一个虚地，用高于虚地的电压表示正极信号，低于虚地的电压表示负极信号，接下来，必须把虚地均匀的分布在整个系统中，而对于差分信号，我们不需要这样一个虚地，这就使我们处理和传播双极信号有一个高真度，而无须依赖虚地的稳定性。 三、差分线的阻抗匹配 差分线是分布参数系统，就像是河流一样，当信号在差分线中传输时，如果遇到不匹配的情况就会发生发射。信号反射在数字波形上主要表现为上冲、下冲和振铃现象。信号上升沿从驱动端经过差分传输线到接受端的频率响应为： 式中：G E 为驱动端端的电动势，G Z 为源端的内阻抗，0Z 为差分线之间的特性阻抗，1H (W)为传输线的系统函数，L Γ为信号接收端的反射系数，G Γ为信号驱动端的反射系数。 由上式可以看出传输线上的电压是由从信号源向负载传输的入射波河从负载向信号源传输的反射波的叠加，在这里我们只要保证信号接受端的反射系数为0，就可以避免信号因为反射造成的干扰，因为，如果接受端不存在反射现象，那么在驱动端就不会发生源端反射。可见，只要L Z 与0Z 相等就可以抑制反射干扰。
差分线对在高速PCB设计中的应用 时间:2007-04-28 来源: 作者:王延辉谢锘点击：3813 字体大小:【大中小】 摘要:在高速数字电路设计过程中，工程师采取了各种措施来解决信号完整性问题，利用差分线传输高速数字信号的方法就是其中之一。在PCB中的差分线是耦合带状线或耦合微带线，信号在上面传输时是奇模传输方式，因此差分信号具有抗干扰性强，易匹配等优点。随着人们对数字电路的信息传输速率要求的提高，信号的差分传输方式必将得到越来越广泛的应用。 1 用差分线传输数字信号 如何在高速系统设计中考虑信号完整性的因素，并采取有效的控制措施，已成为当今国内外系统设计工程师和PCB设计业界的一个热门课题。利用差分线传输数字信号就是高速数字电路中控制破坏信号完整性因素的一项有效措施。 在印刷电路板上的差分线，等效于工作在准TEM模的差分的微波集成传输线对，其中，位于PCB顶层或底层的差分线等效于耦合微带线；位于多层PCB的内层的差分线，正负两路信号在同一层的，等效于侧边耦合带状线，正负两路在相邻层的，等效于宽边耦合带状线。数字信号在差分线上传输时是奇模传输方式，即正负两路信号的相位相差180°，而噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现，在接受器中正负两路的电压(或电流)相减，从而可以获得信号，消除共模噪声。而差分线对的低压幅或电流驱动输出实现了高速集成功耗的要求。 2 差分线的阻抗匹配 差分线是分布参数系统，因此在设计PCB时必须进行阻抗匹配，否则信号将会在阻抗不连续的地方发生反射，信号反射在数字波形上主要表现为上冲、下冲和振铃现象。式(1)是一个信号的上升沿(幅度为E G)从驱动端经过差分传输线到接收端的频率响应： 其中信号源的电动势为E G，内阻抗为：Z G，负载阻抗为Z L；Hl(ω)为传输线的系统函数；ΓL和ΓG分别是信号接收端和信号驱动端的反射系数，由以下两式表示： 由式(1)可以看出，传输线上的电压是由从信号源向负载传输的入射波和从负载向信号源传输的反射波的叠加。只要我们通过阻抗匹配使ΓL和ΓG等于0，就可以消除信号反射现象。在实际工程应用中，一般只要求ΓL=0，这是因为只要接收端不发生信号反射，就不会有信号反射回源端并发生源端反射。 由式(3)可知，如果ΓL =0，则必须Z L=Z0，即传输线的特性阻抗等于终端负载的电阻值。传输线的特性阻抗可以由有关软件计算出来，它和差分线的线宽、线距及相邻介质的介电常数有关，一般把差分线的特性阻抗控制在100Ω左右。值得注意的是，一个差分信号在多层PCB的不同层传输时(特别是内外层都走线时)，要及时调整线宽线距来补偿因为介质的介电常数变化带来的特性阻抗变化。终端负载电阻的控制要根据不同的逻辑电平接口，来选择适当的电阻网络和负载并联，以达到阻抗匹配的目的。 3 差分线的端接 差分线的端接要满足2方面的要求：逻辑电平的工艺要求和传输线阻抗匹配的要求。因此，不同的逻辑电平工艺要采用不同的端接。本文主要介绍2种常见的适于高速数传的电平的端接方法： ①LVDS电平信号的端接。
巧记“口诀”组装滑轮组 初中物理教材中，简单滑轮组的组装问题，是学生在学习这一章的一个难点。根据不同的要求，设计与组装滑轮组的方法很多。利用口诀：“奇动偶定；一动配一定；偶数减一定；变向加一定。”去解决这一问题，可以使学生准确记忆和掌握组装滑轮组的要领。 一、滑轮组的结构特点分析 1、基本结构：定滑轮、动滑轮、绳子。 2、装配结构分析：特点承担动滑轮的绳子段数设为“n”，装配结构如下表所示。 公式：已知动滑轮个数，求最大省力效果G=nF x动为动滑轮数, n为拉力放大倍数，x定为定滑轮数 n= 2x动+1 不改变方向时：x定=x动，改变方向时：x定=x动+1 一般省力效果则为：n=2x动 不变向时：X定=x动-1 ，变向时：x定=x动
二、组装滑轮组的要领 1、确定“n ”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。 2、确定动滑轮个数。 （1）、当n 为偶数时，动滑轮的个数是： 2n （2）、当n 为奇数时，动滑轮的个数是：2 1 -n 3、确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定。” （1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配一定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n 为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。 （2）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，再加上一个定滑轮。 4、组装滑轮组。口诀：“奇动偶定”。 确定好了动滑轮和定滑轮的个数后，再确定绳子的起始点。 （1）当n 为奇数时，绳子的起始点从动滑轮开始，经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 （2）当n 为偶数时，绳子的起始点从定滑轮开始，经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。 三、组装滑轮组实例解析 例1某物重为5100N ，现有一绳最大只能承担1200N ，站在地面把重物向上提升。请设计 一个滑轮组，并画出组装示意图。 【分析与解答】 （1）确定n 。根据题意n= 1200N 5100N =4.2 在这里n 不能四舍五入，n 应为5段绳子。 （2）确定动滑轮个数。n=5为奇数，则动滑轮的个数为2 1-n =21 -5=2（个）。 （3）确定定滑轮个数。“一动配一定，偶数减一定。” n=5为奇数，定滑轮应为2个。但又 根据题意，站在地面把重物和向上提升，需要改变施力的方向，即：“变向加一定”。则应在2个的基础上再加上一个，即定滑轮的个数这时应取3个。 （4）组装滑轮组。按“奇动偶定”，确定绳子的起始点。n=5为奇数，绳子的起始点应从动滑轮的挂钩上开始，经定滑轮依次作螺旋线缠绕。如图所示：
常见的阻抗匹配方式 1、源端串联匹配 在信号源阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。 匹配电阻选择原则，匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和等于传输线的特征阻抗，常见的COMS和TTL驱动器，其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。因此，对TTL或CMOS电路来说，不可能有十分正确的匹配电阻，只能这种考虑。链状拓扑结构的信号王不适合使用串联终端匹配，所有负责必须接到传输线的末端。 串联匹配是最常用的终端匹配方法。它的优点是功耗小，不会给驱动器带来额外的直流负载，也不会在信号和地之间引入额外的阻抗，而且只需要一个电阻元件。 常见应用：一般的CMOS、TTL电路的阻抗匹配。USB信号也采样这种方法做阻抗匹配。 2、并联终端匹配 在信号源端阻抗很小的情况下，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，达到消除负载端反射的目的。实现形式分为单电阻和双电阻两种形式。 匹配电阻选择原则：在芯片的输入阻抗很高的情况下，对单电阻形式来说，负载端的并联电阻值必须与传输线的特征阻抗相近或相等;对双电阻形式来说，每个并联电阻值为传输线特征阻抗的两倍。 并联终端匹配优点是简单易行，而易见的缺点是会带来直流损耗：单电阻方式的直流功耗与信号的占空比紧密相关；双电阻方式则无论信号是高电平还是低电平都有直流功耗，但电流比单电阻方式少一半。 常见应用：以高速信号应用较多 （1）DDR、DDR2等SSTL驱动器。采用单电阻形式，并联到VTT（一般为IOVDD的一半）。其中DDR2数据信号的并联匹配电阻使内置在芯片中的。 （2）TMDS等高速串行数据接口。采用单电阻形式，在接受设备端并联到IOVDD，单端阻抗为50欧姆（差分对间为100欧姆）。 3.RC匹配 4.二极管匹配