Propósito de la terminación dividida en pares diferenciales

Question

¿Alguien puede decirme cuál es el propósito de la terminación dividida en un par diferencial?

Si miras el artículo de LVDS en Wikipedia, verás la resistencia de terminación de 100 Ohm en paralelo a través de los dos pares. Pero luego, si miras en algunas hojas de datos de algunas interfaces diferenciales, verás un método alternativo con una conexión a un voltaje de referencia (ver: https://www.semiconductorstore.com/blog/2017/From-Silicon-Labs-Timing-101-The-Case-of-the-Split-Termination/2918/)

EDITAR: También hay este esquema para las FPGAs Stratix GX (https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/programmable/support/support-resources/support-centers/signal-power-integrity/sgl-general.html)

Según lo anterior, esto es para proporcionar supresión de ruido de modo común. Para mí, la explicación tiene sentido. Mis preguntas al respecto son:

1. ¿Qué otro beneficio hay al usar terminación dividida? Mi pensamiento es que el esquema de terminación dividida también proporciona algún tipo de compensación de desfase al permitir que fluya algo de corriente hacia/desde el receptor.
2. Si no hay desfase, ¿no serían equivalentes las dos terminaciones? Supondría que la respuesta es sí, de lo contrario no habría beneficio en usar terminación dividida en lugar de la resistencia de 100 Ohm.
3. ¿Se utilizan alguno de estos métodos fuera de LVDS? Aquí es donde he buscado pero no consigo respuestas sólidas. Sé que no se utiliza en Ethernet, solo no estoy seguro sobre otros protocolos como USB o PCIe.

Answer 1

La ventaja de la terminación dividida es que proporciona un camino de baja impedancia a tierra para el ruido de modo común.

Las señales diferenciales ven la resistencia de terminación como la impedancia de entrada del amplificador. Las señales de modo común (generalmente ruido) no crean ninguna diferencia de voltaje a través de la resistencia de terminación única en la versión no dividida. Por lo tanto, la impedancia vista por las señales de modo común en la versión no dividida son las impedancias terminales del amplificador, que suelen ser bastante altas.

En la versión de terminación dividida, cada línea que transporta una señal de modo común ve la resistencia en serie con el doble de la reactancia capacitiva como la impedancia. (El doble de la reactancia porque las dos líneas comparten el capacitor, por lo que cada línea ve la mitad de la capacitancia, por lo tanto, el doble de la reactancia).

Al proporcionar este camino de baja impedancia a tierra para las señales de modo común en forma de una red RC, el ruido de frecuencia suficientemente alta será atenuado. Esto ayudará a mejorar la relación de rechazo de modo común (CMRR) del sistema en general a frecuencias más altas. Al menos, esa es la teoría. Tenga en cuenta que en el ejemplo se utilizan resistencias de precisión. Esto es importante, porque si las resistencias no están bien emparejadas, podría resultar peor CMRR.