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저항의 모든 것 7편 | 임피던스 매칭용 종단저항

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케이블 길이만 3미터 늘렸을 뿐인데 멀쩡하던 RS485 통신이 갑자기 깨지기 시작한 적이 있습니다. 전원도, 배선 극성도 다 정상이었는데 데이터가 간헐적으로 씹혔고, 오실로스코프로 신호를 찍어보니 파형 끝에 이상한 흔들림이 섞여 있었습니다. 원인은 케이블 끝단에 종단저항이 빠져 있었던 것이었고, 짧은 케이블에서는 안 보이던 신호 반사 문제가 길어지면서 그대로 드러난 겁니다. 오늘은 고속 신호선에서 반사를 막아주는 임피던스 매칭용 종단저항을 정의부터 구조, 사용법까지 정리해보겠습니다. 임피던스 매칭용 저항을 쓰는 이유와 원리 신호가 전선을 타고 이동할 때, 배선 자체도 저항·커패시턴스·인덕턴스가 분포된 하나의 전송선로(Transmission Line)로 동작합니다. 이 전송선로가 가진 고유한 임피던스를 특성임피던스(Characteristic Impedance)라고 부르는데, 신호가 이동하는 도중 임피던스가 갑자기 달라지는 지점을 만나면 에너지의 일부가 반사되어 되돌아옵니다. 저주파 신호는 파장이 배선 길이보다 훨씬 길어서 이 반사를 무시해도 되지만, 고속 신호는 파장이 배선 길이와 비슷한 수준까지 짧아지기 때문에 반사된 신호가 원래 신호에 겹쳐지면서 파형 자체를 왜곡시킵니다(출처: JLCPCB, 고속 PCB 설계를 위한 임피던스 매칭 이해 ). 반사가 반복되면 파동의 위상과 진폭이 원래 신호와 겹치면서 정재파(Standing Wave)가 형성될 수 있고, 이렇게 쌓인 반사 에너지가 다음 신호가 오기 전에 충분히 사라지지 않으면 신호끼리 겹쳐서 판독 오류로 이어집니다(출처: JLCPCB, 임피던스 매칭을 위한 반사 규칙 계산기 ). 종단저항은 배선의 특성임피던스와 같은 값을 신호선 끝에 걸어서, 신호가 도착하는 지점에서 임피던스 불일치 자체를 없애 반사를 원천 차단하는 역할을 합니다. 요약 — 종단저항은 배선의 특성임피던스와 동일한 값을 신호선 끝단에 ...