სიგნალის ასახვამ შეიძლება გამოიწვიოს ზარი. ტიპიური სიგნალის ზარი ნაჩვენებია სურათზე 1.

მაშ, როგორ ხდება სიგნალის ზარი?

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, თუ წინაღობის ცვლილება იგრძნობა სიგნალის გადაცემის დროს, მოხდება სიგნალის ასახვა. ეს სიგნალი შეიძლება იყოს მძღოლის მიერ გაგზავნილი სიგნალი, ან შეიძლება იყოს ასახული სიგნალი, რომელიც ასახულია შორიდან. არეკვლის კოეფიციენტის ფორმულის მიხედვით, როდესაც სიგნალი გრძნობს, რომ წინაღობა მცირდება, მოხდება უარყოფითი ასახვა და ასახული უარყოფითი ძაბვა გამოიწვევს სიგნალის დაქვეითებას. სიგნალი რამდენჯერმე აისახება მძღოლსა და დისტანციურ დატვირთვას შორის და შედეგი არის სიგნალის ზარი. ჩიპების უმეტესობის გამომავალი წინაღობა ძალიან დაბალია. თუ გამომავალი წინაღობა ნაკლებია, ვიდრე დამახასიათებელი წინაღობა PCB კვალი, სიგნალის ზარი აუცილებლად მოხდება, თუ არ იქნება წყაროს შეწყვეტა.

სიგნალის დარეკვის პროცესი შეიძლება ინტუიციურად აიხსნას bounce დიაგრამით. ვივარაუდოთ, რომ დისკის ბოლოს გამომავალი წინაღობა არის 10 ohms, ხოლო PCB კვალის დამახასიათებელი წინაღობა არის 50 ohms (შეიძლება დარეგულირდეს PCB კვალის სიგანის შეცვლით, დიელექტრიკის სისქე PCB კვალსა და შიდა მითითებას შორის თვითმფრინავი), ანალიზის მოხერხებულობისთვის, დავუშვათ, რომ დისტანციური ბოლო ღიაა, ანუ შორეული წინაღობა უსასრულოა. დისკის ბოლო გადასცემს 3.3 ვ ძაბვის სიგნალს. მოდით მივყვეთ სიგნალს და ერთხელ გავიაროთ ამ გადამცემი ხაზით, რომ ვნახოთ რა მოხდა. ანალიზის მოხერხებულობისთვის იგნორირებულია ელექტროგადამცემი ხაზის პარაზიტული ტევადობის და პარაზიტული ინდუქციურობის გავლენა და გათვალისწინებულია მხოლოდ რეზისტენტული დატვირთვები. სურათი 2 არის ასახვის სქემატური დიაგრამა.

პირველი ასახვა: სიგნალი იგზავნება ჩიპიდან, 10 ohm გამომავალი წინაღობის და 50 ohm PCB დამახასიათებელი წინაღობის შემდეგ, სიგნალი რეალურად დამატებულია PCB კვალზე არის ძაბვა A წერტილში 3.3*50/(10+50)=2.75. V. გადაცემა B დისტანციურ წერტილზე, რადგან B წერტილი ღიაა, წინაღობა უსასრულოა და ასახვის კოეფიციენტი არის 1, ანუ აისახება ყველა სიგნალი და ასახული სიგნალიც არის 2.75 ვ. ამ დროს B წერტილში გაზომილი ძაბვა არის 2.75+2.75=5.5 ვ.

მეორე ასახვა: 2.75 ვ ასახული ძაბვა უბრუნდება A წერტილს, წინაღობა იცვლება 50 ohms-დან 10 ohms-მდე, ხდება უარყოფითი ასახვა, ასახული ძაბვა A წერტილში არის -1.83V, ძაბვა აღწევს B წერტილს და ანარეკლი ისევ ხდება. ხოლო ასახული ძაბვა არის -1.83 V. ამ დროს B წერტილში გაზომილი ძაბვა არის 5.5-1.83-1.83=1.84V.

მესამე არეკვლა: B წერტილიდან არეკლილი -1.83 ვ ძაბვა აღწევს A წერტილს და უარყოფითი არეკვლა ისევ ხდება და ასახული ძაბვა არის 1.22 ვ. როდესაც ძაბვა მიაღწევს B წერტილს, რეგულარული ასახვა ხდება ისევ და ასახული ძაბვა არის 1.22 ვ. ამ დროს B წერტილში გაზომილი ძაბვა არის 1.84+1.22+1.22=4.28 ვ.

ამ ციკლში ასახული ძაბვა ბრუნავს A და B წერტილებს შორის წინ და უკან, რაც იწვევს B წერტილში ძაბვის არასტაბილურობას. დააკვირდით ძაბვას B წერტილში: 5.5V->1.84V->4.28V->……, ჩანს, რომ B წერტილში ძაბვა მერყეობს ზევით და ქვევით, რაც არის სიგნალის ზარი.

როგორ ხდება სიგნალის ზარი PCB წრეში?

სიგნალის ზარის ძირეული მიზეზი გამოწვეულია უარყოფითი ასახვით, დამნაშავე კი მაინც წინაღობის ცვლილებაა, რაც ისევ წინაღობაა! სიგნალის მთლიანობის საკითხების შესწავლისას ყოველთვის მიაქციეთ ყურადღება წინაღობის საკითხებს.

დატვირთვის ბოლოს სიგნალის ზარი სერიოზულად შეაფერხებს სიგნალის მიღებას და გამოიწვევს ლოგიკურ შეცდომებს, რომლებიც უნდა შემცირდეს ან აღმოიფხვრას. ამიტომ, წინაღობის შესატყვისი ტერმინალები უნდა შესრულდეს გრძელი გადამცემი ხაზებისთვის.