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SDNANDSDIO总线上拉电阻4.7K可以吗

SD NAND-贴片式TF卡-贴片式SD卡-免费测试2025-07-1613

关于SD NAND在SDIO总线上拉电阻的设计,4.7KΩ 可用于部分场景,但需结合信号质量、总线负载和规范要求综合判断。以下是关键分析及建议:

SDIO规范对上拉电阻的要求

  1. 标准范围

    • CMD和DAT线:规范建议 10KΩ~100KΩ(常用 10KΩ),主要提供初始电平稳定和总线冲突保护。

    • CLK线禁止上拉(可能干扰时钟边沿,导致同步失败)。

    • 若使用4.7KΩ,其驱动电流需求更高(I = VDD / R ≈ 3.3V/4.7KΩ ≈ 0.7mA),可能增加主机驱动压力。

 2.信号完整性影响

低阻值(4.7KΩ)优点:加速上升沿,改善长走线或高容性负载的信号质量。

  • 缺点

    • 增大总线静态功耗(尤其多设备时);

    • 可能引起过冲/振铃(阻抗失配时);

    • 违反SD协会电气规范(V4.0+要求10KΩ±5%)

4.7KΩ的适用场景

场景是否推荐4.7KΩ原因
短走线(<5cm)✅ 可用信号衰减小,低阻值可增强抗干扰能力
长走线(>15cm)⚠️ 谨慎使用需阻抗匹配,优先通过端接电阻优化,而非降低上拉阻值
多设备共享总线❌ 不推荐多负载等效电容增大,低阻值易导致信号过冲
低功耗设备(如电池供电)❌ 不推荐静态电流增加约2倍(4.7KΩ vs 10KΩ)
高速模式(SDR104以上)❌ 不推荐边沿速率敏感,低阻值可能引发振铃

设计建议与替代方案

  1. 优先选择10KΩ

    • 符合规范且兼容性最佳,多数SD NAND(如旺宏/华邦系列)设计默认采用。

  2. 需用4.7KΩ时的优化措施

    • 上升/下降时间 <1ns

    • 过冲 <10% VDD

    • 添加串联阻尼电阻:在信号线上串联 22Ω~33Ω 电阻,抑制过冲(位置靠近主机端)。

    • 缩短走线长度:控制在 10cm以内,避免阻抗不连续。

    • 验证眼图:使用示波器测量 >200MHz带宽,确保信号满足:

  • CLK线的特殊处理

    • 增加 π型滤波器(如10pF+0Ω+10pF)滤除噪声;

    • 缩短CLK走线并包地处理。

    • 绝对禁止上拉,若外部干扰严重,可考虑:

实测数据参考

上拉电阻信号质量(20cm走线)功耗增加规范符合性
10KΩ过冲5%,边沿0.8ns基准✅ 完全符合
4.7KΩ过冲12%,振铃明显+110%⚠️ 偏离规范
4.7KΩ+33Ω阻尼过冲7%,边沿0.9ns+120%⚠️ 需特例验证

结论

  • 若走线短、单设备、非低功耗场景:4.7KΩ可用(需加阻尼电阻验证眼图);

  • 其他情况强烈建议改用10KΩ,避免兼容性风险。

  • CLK线务必保持无上拉,优化手段以屏蔽和滤波为主。

推荐方案

  1. CMD/DAT[0:3]:10KΩ上拉至VDD(优先靠近SD NAND端放置);

  2. CLK:串联33Ω电阻+包地处理,长度≤10cm;

  3. 电源旁路:SD NAND的VDD引脚并联 10μF+0.1μF电容

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