地址线/时钟线/数据线上串联的小电阻，到底有什么作用？

 

在一些线路中会串联电阻，那么这个电阻的作用到底是什么？什么时候需要串联电阻？

首先高速信号线中才考虑使用这样的电阻。在低频情况下，一般是直接连接。这个电阻有两个作用：

第一是阻抗匹配。因为信号源的阻抗很低，跟信号线之间阻抗不匹配，串上一个电阻后，可改善匹配情况，以减少反射，避免振荡等。

可以减少信号边沿的陡峭程度，从而减少高频噪声以及过冲等。因为串联的电阻，跟信号线的分布电容以及负载的输入电容等形成一个RC电路，这样就会降低信号边沿的陡峭程度。大家知道，如果一个信号的边沿非常陡峭，含有大量的高频成分，将会辐射干扰，另外，也容易产生过冲。

Cadence SigXplorer主要用于设计和验证PCB中的高速信号传输线路，以确保信号的可靠性和稳定性。本次我们使用SigXplorer进行仿真说明串联的电阻的作用。

搭建以下模型：

其中电阻我们选择了0~150Ω，当串联的电阻阻值从0Ω到150Ω变化时，信号的反射也会相应变化，接收端的信号波形如下图所示。

从波形图可见串联端接电阻的大小会影响信号的上升沿，当串联电阻变大时，信号的上升沿变缓。但是为什么信号的上升沿会变缓了呢？我们来梳理一下，整条链路有发送端、串阻、传输线、接收端，变化量是串阻的阻值，现象是上升沿变缓。有什么原理即跟R有关，又会导致上升沿变缓呢，最先想到的肯定就是RC滤波器。一阶RC滤波器是典型低通滤波器。串联电阻与传输线的等效电容、接收器的输入电容组成了RC滤波器，限制了信号的带宽。其影响信号带宽的原因是：R与C组成RC充电电路，电容两端的电压变化Vc=Vs×(1-e^(-1/τ t) ),其中τ=RC，是时间常数，当时间常数越大时，电容两端的电压变化越慢，信号边沿越缓。

这个电阻值又该如何选择呢？通常CVBS视频信号线，75欧姆；MIPI、LVDS信号线，100欧姆；USB信号线，90欧姆；4.2G/3G/4G/WIFI天线，50欧姆；DDR，50欧姆。但是对很多电路这个电阻值是不固定的，视电路具体情况而定。