A jel visszaverődése csengetést okozhat. Egy tipikus jelcsengés látható az 1. ábrán.

Tehát hogyan történik a jel csengetése?

Amint azt korábban említettük, ha a jelátvitel során az impedancia változását érezzük, a jel visszaverődik. Ez a jel lehet a vezető által küldött jel, vagy lehet a távolabbról visszavert jel. A reflexiós együttható képlete szerint, ha a jel úgy érzi, hogy az impedancia kisebb lesz, negatív visszaverődés lép fel, és a visszavert negatív feszültség a jel alullövést okoz. A jel többszörösen visszaverődik a vezető és a távoli terhelés között, és az eredmény csengetés. A legtöbb chip kimeneti impedanciája nagyon alacsony. Ha a kimeneti impedancia kisebb, mint a jellemző impedancia PCB nyomkövetés, a jel csengetése elkerülhetetlenül bekövetkezik, ha nincs forráslezárás.

A jel csengetési folyamata intuitív módon magyarázható a visszapattanási diagrammal. Feltételezve, hogy a hajtásvég kimeneti impedanciája 10 ohm, a NYÁK nyomvonal karakterisztikus impedanciája pedig 50 ohm (a NYÁK nyomvonal szélességének, a PCB nyomvonal és a belső referencia közötti dielektrikum vastagságának változtatásával állítható sík), az elemzés megkönnyítése érdekében tegyük fel, hogy a távoli vége nyitott , vagyis a távoli vég impedancia végtelen. A hajtásvég 3.3 V-os feszültségjelet továbbít. Kövessük a jelet, és fussunk át egyszer ezen az átviteli vonalon, hogy megnézzük, mi történt. Az elemzés megkönnyítése érdekében az átviteli vonal parazita kapacitásának és parazita induktivitásának hatását figyelmen kívül hagyjuk, és csak az ellenállásos terheléseket veszik figyelembe. A 2. ábra a tükrözés sematikus diagramja.

Az első visszaverődés: a jelet a chipből küldjük ki, 10 ohm kimeneti impedancia és 50 ohm PCB karakterisztikus impedancia után a PCB nyomvonalhoz ténylegesen hozzáadott jel az A pont feszültsége 3.3*50/(10+50)=2.75 V. Átvitel a távoli B pontra, mivel a B pont nyitott, az impedancia végtelen, a visszaverési együttható pedig 1, azaz minden jel visszaverődik, és a visszavert jel is 2.75 V. Ekkor a B pontban mért feszültség 2.75+2.75=5.5V.

Második reflexió: a 2.75 V-os visszavert feszültség visszatér az A pontba, az impedancia 50 ohmról 10 ohmra változik, negatív visszaverődés lép fel, az A pontban a visszavert feszültség -1.83 V, a feszültség eléri a B pontot, és a visszaverődés újra megtörténik, a visszavert feszültség pedig -1.83 V. Ekkor a B pontban mért feszültség 5.5-1.83-1.83=1.84 V.

A harmadik visszaverődés: A B pontról visszavert -1.83 V feszültség eléri az A pontot, és ismét negatív visszaverődés következik be, és a visszavert feszültség 1.22 V. Amikor a feszültség eléri a B pontot, ismét rendszeres visszaverődés lép fel, és a visszavert feszültség 1.22 V. Ekkor a B pontban mért feszültség 1.84+1.22+1.22=4.28V.

Ebben a ciklusban a visszavert feszültség ide-oda ugrál az A és B pont között, ami a B pont feszültségét instabillá teszi. Figyeljük meg a feszültséget a B pontban: 5.5V->1.84V->4.28V->……, látható, hogy a B pontban a feszültség felfelé és lefelé fog ingadozni, ami a jel csengetése.

Hogyan történik a jel csengetése a PCB áramkörben?

A jelcsengetés kiváltó okát a negatív visszaverődés okozza, és a hibás továbbra is az impedancia változás, ami megint az impedancia! A jelintegritási problémák tanulmányozásakor mindig ügyeljen az impedancia problémákra.

A jel csengetése a terhelés végén súlyosan zavarja a jel vételét és logikai hibákat okoz, amelyeket csökkenteni vagy megszüntetni kell. Ezért hosszú átviteli vonalakon impedanciaillesztési lezárásokat kell végezni.