본문 바로가기

SI PI EMC/Transmission line reflections10

[PCB EMI] 종단 방식 별 특성 (49) 다양한 형태와 적용 비교전송 선로에서 신호 반사를 억제하고 신호 품질을 향상하기 위해 사용되는 다양한 종단(Termination) 방식들의 특징을 비교 분석해 보겠습니다. 직렬, 병렬, 테브닌, AC 종단 방식의 원리, 장단점, 적용 사례 등을 자세히 살펴보겠습니다. 1. 직렬 종단 (Series Termination)원리: 송신단(드라이버 IC) 출력에 종단 저항(Rs)을 직렬로 연결하여 Rs + 선로의 특성 임피던스(Z0)가 드라이버의 출력 임피던스와 일치하도록 합니다.특징:저항 값: Rs ≈ Z0 − 드라이버 출력 임피던스반사 억제: 반사파가 드라이버 임피던스에서 흡수됨전력 소모: 낮음적용: 점대점(Point-to-Point) 연결지연 추가: Yes (신호 지연 약간 발생) 2. 병렬 종단 (Par.. 2025. 5. 29.
[PCB EMI] 부하 조건에 따른 TDR 응답 (48) 임피던스 특성별 상세 이해TDR 파형은 단순한 반사 유무가 아니라, 부하의 물리적 특성에 따라 다양한 응답을 보입니다. 이 글에서는 각 부하 조건에 따라 나타나는 TDR 파형의 물리적 원리를 자세히 설명합니다. TDR 측정의 핵심은 무엇인가?TDR(Time Domain Reflectometry)은 전송선로에 펄스를 입력한 뒤 반사파를 분석하여 임피던스 변화 지점을 파악하는 방법입니다. 임피던스가 변화하는 위치에서는 전압이 반사되며, 이 반사파의 극성과 크기를 통해 전송선로의 특성을 파악할 수 있습니다. 이는 빛이 굴절률이 다른 물질을 만났을 때 일부가 반사되는 현상과 유사합니다. 저항성 부하에서 TDR 파형은 어떻게 달라지나?단락 (ZL=0): 부하가 0Ω인 경우, 펄스가 완전히 반사되며 반사파는 음의 .. 2025. 5. 28.
[PCB EMI] 시 영역 반사 측정 (TDR) (47) 시간 영역 반사 측정(TDR)이란 무엇인가?시간 영역 반사 측정(TDR, Time-Domain Reflectometry)은 전송 선로에서 임피던스 불연속이 존재하는지 확인하기 위해 사용되는 고속 측정 기법입니다. 고속 디지털 회로나 RF 전송로에서는 신호 반사로 인해 파형 왜곡, 링잉 등이 발생할 수 있는데, TDR은 이 반사 현상을 시간 축에서 시각화하여 분석할 수 있도록 해줍니다. 개방, 단락, 납땜 불량, 패턴 단선 등의 결함도 TDR로 쉽게 식별할 수 있습니다. TDR은 어떤 원리로 작동하는가?TDR은 매우 빠른 상승 시간을 가진 스텝 신호를 전송 선로에 인가한 후, 반사되어 되돌아오는 신호를 오실로스코프로 측정합니다. 이때 반사파가 도달하는 시점은 결함까지의 거리와 관련 있고, 반사파의 전압 크.. 2025. 5. 28.
[PCB EMI] 종단 조건에 따른 반사 III (R S​ =0Ω,R L​ =50Ω) (46) 저항 부하 (RS = 0Ω, RL = 50Ω)전송 선로에서의 신호 반사 특성은 소스와 부하의 임피던스 조건에 따라 크게 달라집니다. 이번 분석에서는 소스 임피던스 RS가 0Ω, 특성 임피던스 Z0가 50Ω, 부하 RL 또한 50Ω인 경우를 다룹니다. 이러한 조건은 부하에서의 임피던스 매칭이 완벽히 이루어진 형태로, 고속 신호 설계에서 이상적인 전송 조건으로 간주됩니다. 입력은 1V의 스텝 함수입니다. 1. 반사 계수 계산소스 쪽 반사 계수 ΓS는 1, 부하 쪽 반사 계수 ΓL은 0입니다. 이는 부하에서는 반사가 전혀 발생하지 않고, 소스 쪽에서만 반사가 가능하다는 의미입니다. 2. 최초 입사파 V1+ 계산전압 분배 법칙에 따라 선로로 전달되는 최초 입사파 전압은 다음과 같이 계산됩니다.RS가 0Ω이므로 .. 2025. 5. 28.
[PCB EMI] 종단 조건에 따른 반사 분석 II (R S​ =50Ω,R L​ =∞) (45) 저항 부하 (RS=50Ω, RL=∞)전송 선로에서의 신호 반사 현상은 소스와 부하의 임피던스 조건에 따라 크게 달라집니다. 이번에는 소스 임피던스 RS가 특성 임피던스 Z0와 같은 50Ω이고, 부하 RL이 개방 상태(무한대)인 경우의 반사 특성을 바운스 다이어그램을 기반으로 분석합니다. 입력은 1V 스텝 함수이며, 시간 지연(TD)은 선로의 전파 속도에 따른 고정값으로 가정합니다. 1. 반사 계수 계산먼저 양단의 반사 계수를 정의합니다. 부하가 개방되었으므로 반사 계수는 다음과 같습니다: 이러한 조건은 부하에서는 전반적인 반사가 100% 발생하고, 소스에서는 반사가 전혀 일어나지 않음을 의미합니다. 2. 최초 입사파 계산소스 임피던스와 특성 임피던스가 동일하므로 전압 분배 법칙에 의해 선로에 전달되는 입.. 2025. 5. 27.
[PCB EMI] 종단 조건에 따른 반사 l (R5=0, RL=oo) (44) 종단 조건에 따른 반사 분석: 개방 부하 (RL = ∞)전송 선로의 끝단이 개방된 경우, 신호가 어떻게 반사되고 시간에 따라 어떤 전압 파형이 형성되는지를 이해하는 것은 고속 회로나 RF 회로 설계에서 매우 중요합니다. 이번 글에서는 바운스 다이어그램을 활용해 개방 종단 조건에서 반사 현상이 어떻게 발생하는지를 분석해 보겠습니다. 기본 조건은 소스 임피던스 RS = 0, 특성 임피던스 Z0 = 50Ω, 그리고 1V의 스텝 입력입니다. 1. 반사 계수 정의 및 계산반사 계수는 다음과 같이 정의됩니다:개방 부하에서는 RL → ∞이므로 반사 계수 ΓL = 1이 됩니다. 소스 임피던스가 0인 경우, ΓS = -1이 됩니다. 2. 최초 입사파 전압 계산소스 임피던스가 0이므로 스텝 전압 1V가 그대로 선로로 입사.. 2025. 5. 27.