为高频传输选择合适的电阻性传输线终端器
采用新型片式电阻器和BGA封装,可望实现20GHz或更高的频率性能
---伴随高速数字应用的爆炸性发展,设计工程师渐渐遇到一个如何保持信号完整性的难题。上升时间、有损耗导体、介电常数和接地平面都是在设计快速数字电路时需要重点考虑的,但最重要的是数字信号形态,如果数字信号形态劣化,别的因素就没有实际意义了。
---数字阈值的假触发一般发生在传输线端接不当造成信号畸变的情况。传输线端接有两种基本形式：串联和并联,但是都需要电阻这种简单器件。所以,让我们先来看一些不同种类的电阻封装的特性,来了解高频传输线端接的电阻适配性。
最好的选择：片式电阻器和BGA封装
---表面安装片式电阻器是目前最受欢迎的电阻器封装。片式电阻器基本上是一个平面型器件,在片的垂直端有金属包裹的端子。典型的片式电阻器结构如图1所示。片式电阻器初看起来是非常简单的封装,但是在GHz频率下,这种封装开始呈现电感器或电容器特性。图2a是安装在印刷电路板上的片式电阻器示意图,这和在印刷电路板上端接微带传输线时安装端接电阻器非常相像。
---片式电阻器的包裹端子产生的串联电感使它在高频时像一个大阻抗。片式电阻器两个端子之间还存在旁路电容,倾向于在高频时降低它的阻抗。
---在高频时,片式电阻器的寄生电容或寄生电感占优势。在电阻值较高的较大片式电阻器中,寄生电容占优势。在端接电阻值在50～75Ω的较小片式电阻器中,器件通常是电感性的,寄生电感占优势。
---初看起来,设计工程师似乎不能减轻片式电阻端接器的寄生效应。但是请回想一下,大部分片上电感是由片式电阻器的包裹端子造成的。如果可以从电流通路中去除包裹物,电感就会降低。
---消除片式电阻器串联电感的一个简单技术是在把它安装到印刷电路板时翻过来安装。颠倒安装就能消除电流通路中的串联电感,如图2b所示。片式电阻器,如IRC的PFC系列,颠倒安装后,就成为一个很好的工作在6GHz以上的端接器。
---对高速交换机背板等高密度应用,则可以采用电阻器阵列或网络作为多条高速数据线的端子。淘汰包裹端子能使高速端接应用的频率性能达到或超过20GHz（见图3）。
较差的选择：引线接合封装
引线接合塑料封装一般适用于电阻器阵列和网络。这种封装通常用极小直径（0.001英寸）的金丝把电阻器内核连接到封装内的引线框。长度一定的引线的电感与直径成反比,直径越小,电感越大。
接合引线常有1～2nH的电感。在高频时,接合引线电感器就像一个开路。随着频率提高,电阻器阻抗上升。引线接合电阻器封装通常限于500MHz以下的应用,不过,精心设计电阻器内核,控制引线长度尽可能短,也有可能把这种封装的端接应用的可用范围扩大到1GHz。
最坏的选择：线绕式和螺旋式轴向电阻器
---轴向电阻器一种是通孔型的,引线附加在端子上,如图4所示,另一种是无引线的MELF型。轴向薄膜电阻器封装是用圆柱形陶瓷构造的,薄膜电阻器材料被淀积在陶瓷上,然后用激光修整到理想的电阻值。
