臺灣博碩士論文加值系統

阻抗匹配主要應用於傳輸線上，在於高頻信號能完整傳至負載點為目的，而不會有任何信號反射回來發射端，並且能提升能源效率及效益。簡單的說就是特性阻抗等於負載阻抗；一般器材的輸出阻抗和所連接的負載阻抗的某種關係，要完全的符合電源效率，以避免接上負載後對器材本身的工作狀態產生明顯的影響。故需要使用阻抗分析儀來分析傳輸線上的阻抗是否能達到負載阻抗的需求。
市面上有多種量測儀器，例如：時域反射儀(TDR)、網路分析儀(LNA)，應用上及使用上比較精密、繁鎖；目前此研究將會縮小量測功能化、簡單化，並且在操作上的功能性、實用性比較方便，但量測的數值會比較不精準，可是在使用上會比較快速及簡單。

The impedance matching mainly applies in the transmission line, let high frequency signal that is not attenuation to deliver load side, but any signal have not reflection to source side. That can increase the energy efficiency and benefit.

Briefly, the characteristic impedance must equal the impedance of load.
The relation of output impedance and impedance of load that have to fit power efficiency totally, that avoid occurring affect after connect the impedance of load. Therefore the impedance analyzer could be analyzer on the impedance of transmission line whether that meet request for impedance. Some kinds of the measurement instrument, for example: TDR, LNA, they are precise and complicated in the application. The research will be able to reduce the functional, simplification so far but measure value for impedance that is not precise, however that can express and simple on the usefulness.

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VIII
第一章 序論 1
1.1 背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 論文概要 3
第二章 傳輸線的基本原理與架構 4
2.1 傳輸線的基本簡介 4
2.2 傳輸線的種類 8
2.2.1微晶結構線(Microstrip Line) 10
2.2.2條狀結構線(Strip Line) 12
第三章 訊號完整性與阻抗匹配之研究 14
3.1 訊號完整性之反射 19
3.1.1 USB訊號完整性分析 20
3.1.2 Clock時脈訊號分析 22
3.2 Print Circuit Board(PCB)特性之探討 25
3.2.1 PCB之簡介 25
3.2.2 PCB之佈線應用 26
3.3 Coupon線之參考 29
3.4 Polar軟體模擬作傳輸線模擬之探討 30
第四章 電路量測及設計模擬 31
4.1 TDR及Polar模擬傳輸線之測試 31
4.1.1 TDR簡介及應用 31
4.1.2 TDR量測圖形結果 33
4.2 類位數位轉換(Analog To Digital Conversion) 35
4.2.1 ADC原理 35
4.2.2 電路元件設計 38
4.2.3 偵測電路驗證與分析結果 45
第五章 結論與未來研究 49
參考文獻 50

圖目錄
圖 2.1 LED燈無啟動 4
圖 2.2 LED燈啟動 5
圖 2.3 傳輸線等效電路 6
圖 2.4 Microstrip Line 8
圖 2.5 數個Microstrip Line 8
圖 2.6 Strip Line 9
圖 2.7 數個Strip Line 9
圖 2.8 Microstrip Line結構 10
圖 2.9 Microstrip Line 電力線及磁力線 10
圖 2.10 MOS結構的CV曲線圖 11
圖 2.11 實際傳輸線的損粍 12
圖 2.12 Strip Line結構 12
圖 2.13 Strip Line 電力線及磁力線 13
圖 3.1 訊號暫態圖 15
圖 3.2 USB2.0 訊號無反射 20
圖 3.3 USB2.0 訊號無反射 21
圖 3.4 USB2.0訊號反射 21
圖 3.5 USB2.0訊號反射 22
圖 3.6 時脈無反射 23
圖 3.7 時脈無反射 23
圖 3.8 時脈訊號反射 24
圖 3.9 時脈訊號反射 24
圖 3.10 實際傳輸線可能遇到的迴流路徑 25
圖 3.11 Signal End的Coupon線 29
圖 3.12 Differential End的Coupon線 29
圖 3.13 Polar模擬傳輸線的阻抗值 30
圖 4.1 傳輸線階躍訊號 32
圖 4.2 傳輸線阻抗變化 32
圖 4.3 各個傳輸點的阻抗值 33
圖 4.4 TDR量測50ohm圖形(1) 33
圖 4.5 TDR量測50ohm圖形(2) 34
圖 4.6 TDR量測50ohm圖形(3) 34
圖 4.7 TDR量測50ohm圖形(4) 35
圖 4.8 類比數位轉換器 36
圖 4.9 轉換成數位碼的類比訊號波形的各個取樣值 37
圖 4.10 取樣值所產生的數位輸出 38
圖 4.11 Zo阻抗不匹配 38
圖 4.12 測試板電源部份 39
圖 4.13 MCU主要功能線路 40
圖 4.14 Liquid Crystal Display (LCD)模組 41
圖 4.15 8bits LED顯示器 41
圖 4.16 振盪器X1、X2 41
圖 4.17 PICKIT韌體燒綠接頭 42
圖 4.18 ADC Detect腳位 42
圖 4.19 ADC Block Diagram 43
圖 4.20 疊加上雜訊後的正弦波 44
圖 4.21 雜訊對比較器電路的影響 45
圖 4.22 電路測試板示意圖 45
圖 4.23 電路測試板(1) 46
圖 4.24 電路測試板示意圖(2) 47
圖 4.25 系統轉換判斷機制圖 48

表目錄
表 2.1 Mircostrip Line及Strip Line的比較 13
表 4.1 阻抗量測系統比較表 48

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