Signaalin heijastus voi aiheuttaa soittoa. Tyypillinen signaalin soitto on esitetty kuvassa 1.

Joten miten signaalin soitto tapahtuu?

Kuten aiemmin mainittiin, jos impedanssin muutos tuntuu signaalin lähetyksen aikana, signaali heijastuu. Tämä signaali voi olla kuljettajan lähettämä signaali tai se voi olla heijastunut signaali, joka heijastuu kaukaa. Heijastuskerroinkaavan mukaan, kun signaali tuntuu impedanssin pienenevän, tapahtuu negatiivista heijastusta ja heijastunut negatiivinen jännite aiheuttaa signaalin aliarvon. Signaali heijastuu useita kertoja kuljettajan ja etäkuorman välillä, ja tuloksena on signaalin soitto. Useimpien sirujen lähtöimpedanssi on hyvin alhainen. Jos lähtöimpedanssi on pienempi kuin ominaisimpedanssi PCB jäljittää, signaalin soitto tapahtuu väistämättä, jos lähdettä ei ole lopetettu.

Signaalin soittoprosessi voidaan selittää intuitiivisesti pomppimiskaaviolla. Olettaen, että käyttöpään lähtöimpedanssi on 10 ohmia ja PCB-jäljen ominaisimpedanssi on 50 ohmia (voidaan säätää muuttamalla piirilevyjäljen leveyttä, piirilevyjäljen ja sisäisen referenssin välisen dielektrin paksuutta taso), analyysin helpottamiseksi oletetaan, että etäpää on avoin, eli etäpään impedanssi on ääretön. Käyttöpää lähettää 3.3 V:n jännitesignaalia. Seurataan signaalia ja juostaan ​​kerran tämän siirtojohdon läpi nähdäksemme mitä tapahtui. Analyysin helpottamiseksi siirtolinjan loiskapasitanssin ja lois-induktanssin vaikutus jätetään huomioimatta ja otetaan huomioon vain resistiiviset kuormat. Kuva 2 on kaaviokuva heijastuksesta.

Ensimmäinen heijastus: signaali lähetetään ulos sirusta, 10 ohmin lähtöimpedanssin ja 50 ohmin piirilevyn ominaisimpedanssin jälkeen PCB-jäljitykseen lisätty signaali on pisteen A jännite 3.3*50/(10+50)=2.75 V. Lähetys etäpisteeseen B, koska piste B on avoin, impedanssi on ääretön ja heijastuskerroin on 1, eli kaikki signaalit heijastuvat ja heijastuva signaali on myös 2.75 V. Tällä hetkellä mitattu jännite kohdassa B on 2.75+2.75=5.5V.

Toinen heijastus: 2.75 V heijastettu jännite palaa pisteeseen A, impedanssi muuttuu 50 ohmista 10 ohmiin, tapahtuu negatiivista heijastusta, heijastunut jännite kohdassa A on -1.83 V, jännite saavuttaa pisteen B ja heijastus tapahtuu uudelleen, ja heijastunut jännite on -1.83 V. Tällä hetkellä mitattu jännite pisteessä B on 5.5-1.83-1.83=1.84 V.

Kolmas heijastus: Pisteestä B heijastuva -1.83 V jännite saavuttaa pisteen A ja negatiivinen heijastus tapahtuu jälleen ja heijastuva jännite on 1.22 V. Kun jännite saavuttaa pisteen B, säännöllinen heijastus tapahtuu jälleen ja heijastuva jännite on 1.22 V. Tällä hetkellä mitattu jännite pisteessä B on 1.84+1.22+1.22=4.28V.

Tässä syklissä heijastunut jännite pomppii edestakaisin pisteen A ja pisteen B välillä, jolloin pisteen B jännite on epävakaa. Tarkkaile jännitettä pisteessä B: 5.5V->1.84V->4.28V->……, voidaan nähdä, että pisteen B jännite vaihtelee ylös ja alas, mikä on signaalin soittoääni.

Miten signaalin soitto PCB-piirissä tapahtuu?

Signaalin soittojen perimmäinen syy johtuu negatiivisesta heijastuksesta, ja syyllinen on edelleen impedanssin muutos, joka taas on impedanssi! Kun tutkit signaalin eheysongelmia, kiinnitä aina huomiota impedanssiongelmiin.

Signaalin soitto kuormituspäässä häiritsee vakavasti signaalin vastaanottoa ja aiheuttaa logiikkavirheitä, joita on vähennettävä tai poistettava. Siksi pitkille siirtolinjoille on suoritettava impedanssisovituspäätteet.