Как можно сравнить различные методы терминации линии передачи?

Если вы говорите о высокоскоростных цифровых, а не радиочастотных сигналах, вы можете выбрать одну из следующих схем (все предполагают непрерывные заземляющие плоскости). Держите шлейф как можно короче, и вы сможете выбрать импеданс линии передачи, который хорошо подходит для вашей схемы (Zo=50 Ом не является обязательным требованием).

• Простое параллельное согласование: В простой схеме параллельного согласования согласующий резистор (Rl) равен полному сопротивлению линии. Разместите согласующий резистор как можно ближе к нагрузке, чтобы обеспечить эффективность — отрезок шлейфа должен быть как можно короче.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

• Параллельное подключение Thevenin: в альтернативной схеме параллельного подключения используется делитель напряжения Thevenin. Нагрузочный резистор разделен между R1 и R2, что в сумме равняется полному сопротивлению линии: (R1||R2)=Zo. Хотя эта схема уменьшает ток, потребляемый от устройства-источника, она добавляет ток, потребляемый от источника питания, поскольку резисторы подключены между VCC и GND.

^{смоделируйте эту схему}

• Активная параллельная нагрузка: схема активной параллельной нагрузки, согласующий резистор (Rl=Zo) подключен к напряжению смещения (Vbias). В этой схеме напряжение выбирается таким образом, чтобы выходные драйверы могли потреблять ток от сигналов высокого и низкого уровня. Однако для этой схемы требуется отдельный источник напряжения, который может впитывать и выдавать токи, соответствующие выходным скоростям передачи.

^{смоделируйте эту схему}

• Параллельное окончание серии RC: схема параллельного соединения последовательного RC использует резистор и конденсатор (т. е. последовательное RC) в качестве согласующего импеданса. Согласующий резистор (Rl) равен Zo. Конденсатор должен быть достаточно большим, чтобы фильтровать постоянный поток постоянного тока. Однако, если конденсатор слишком велик, он будет задерживать сигнал за пределы расчетного порога. Конденсаторы емкостью менее 100 пФ снижают эффективность согласования. Конденсатор блокирует низкочастотные сигналы, пропуская высокочастотные сигналы. Следовательно, эффект нагрузки постоянным током от R1 не влияет на драйвер, так как отсутствует путь постоянного тока к земле. Не все драйверы могут справиться с требованиями к динамическому току для больших емкостных нагрузок.

^{смоделируйте эту схему}

• Последовательная заделка: В схеме последовательной заделки резистор согласовывает импеданс источника сигнала, а не импеданс каждой нагрузки. Сумма Rl и импеданса выходного драйвера должна быть равна Zo. Поскольку выходное сопротивление кремниевой ИС низкое, вам следует добавить последовательный резистор, чтобы согласовать источник сигнала с полным сопротивлением линии. Преимущество последовательной заделки состоит в том, что она потребляет мало энергии. Однако недостатком является то, что время нарастания ухудшается из-за увеличения постоянной времени RC.

^{смоделируйте эту схему}

ВЧ- и СВЧ-терминаторы — это еще одно животное, и они сильно зависят от физических трехмерных параметров вашей конструкции, входного и выходного импеданса, диапазона рабочих частот. Они редко зависят от резистивных элементов. Они разработаны путем реактивного перемещения входного и выходного импеданса в правильное соответствие 50 Ом.

Однако это пассивные сети, поэтому оба ваших интересующих вас случая не имеют большого значения - просто получите правильное соответствие (конечно, ваши компоненты должны быть рассчитаны на соответствие требованиям напряжения/тока):

маломощный ВЧ (между каскадами, приемниками)

мощные радиочастоты (передатчики)

Что касается

Каковы преимущества и недостатки каждого из них, учитывая:

we might want to transfer power (as to an antenna) and not information (as in a digital circuit)
the signal may be analog
the transmission line might not be ideal (discontinuities in the middle, etc.)

Антенны являются пассивными нагрузками, поэтому проектируются для максимальной передачи мощности, но для их рабочей полосы пропускания для этого потребуется согласующая сеть. Аналоговые сигналы такие же, как РЧ. Просто сравните импеданс. Неидеальные линии передачи слишком расплывчаты, чтобы ответить, но любой разрыв вызывает отражение и потерю мощности.