Kaip atsiranda signalo skambėjimas PCB grandinėje?

Signalo atspindys gali sukelti skambėjimą. Tipiškas signalo skambėjimas parodytas 1 paveiksle.

ipcb

Taigi, kaip atsiranda signalo skambėjimas?

Kaip minėta anksčiau, jei signalo perdavimo metu jaučiamas impedanso pokytis, signalas atsispindės. Šis signalas gali būti vairuotojo siunčiamas signalas arba tai gali būti atspindėtas signalas, atsispindėjęs iš tolimojo galo. Pagal atspindžio koeficiento formulę, kai signalas jaučia, kad varža tampa mažesnė, atsiras neigiamas atspindys, o atspindėta neigiama įtampa sukels signalo sumažėjimą. Signalas kelis kartus atsispindi tarp vairuotojo ir nuotolinio apkrovos, todėl signalas skamba. Daugumos lustų išėjimo varža yra labai maža. Jei išėjimo varža yra mažesnė už būdingąją varžą PCB pėdsaką, signalo skambėjimas neišvengiamai įvyks, jei nėra šaltinio nutraukimo.

Signalo skambėjimo procesą galima intuityviai paaiškinti atšokimo diagrama. Darant prielaidą, kad pavaros galo išėjimo varža yra 10 omų, o charakteristinė PCB pėdsako varža yra 50 omų (galima reguliuoti keičiant PCB pėdsako plotį, dielektriko storį tarp PCB pėdsako ir vidinės atskaitos taško plokštuma), analizės patogumui tarkime, kad nuotolinis galas yra atviras, tai yra, tolimojo galo varža yra begalinė. Pavaros galas perduoda 3.3 V įtampos signalą. Sekime signalą ir vieną kartą pravažiuokime šia perdavimo linija, kad pamatytume, kas atsitiko. Analizės patogumui nepaisoma perdavimo linijos parazitinės talpos ir parazitinės induktyvumo įtakos, o atsižvelgiama tik į varžines apkrovas. 2 paveiksle yra atspindžio schema.

Pirmasis atspindys: signalas išsiunčiamas iš lusto, po 10 omų išėjimo varžos ir 50 omų PCB charakteristikos, signalas, faktiškai įtrauktas į PCB pėdsaką, yra įtampa taške A 3.3*50/(10+50)=2.75 V. Perdavimas į tolimą tašką B, nes taškas B yra atviras, varža begalinė, o atspindžio koeficientas yra 1, tai yra, visi signalai atsispindi, o atspindėtas signalas taip pat yra 2.75 V. Šiuo metu taške B išmatuota įtampa yra 2.75+2.75=5.5V.

Antras atspindys: 2.75 V atspindėta įtampa grįžta į tašką A, varža pasikeičia nuo 50 omų iki 10 omų, atsiranda neigiamas atspindys, atspindėta įtampa taške A yra -1.83 V, įtampa pasiekia tašką B ir vėl atsiranda atspindys, o atsispindėjusi įtampa –1.83 V. Šiuo metu taške B išmatuota įtampa yra 5.5–1.83–1.83=1.84 V.

Trečiasis atspindys: -1.83 V įtampa, atsispindėjusi iš taško B, pasiekia tašką A, ir vėl atsiranda neigiamas atspindys, o atspindėta įtampa yra 1.22 V. Kai įtampa pasiekia tašką B, vėl atsiranda reguliarus atspindys, o atspindėta įtampa yra 1.22 V. Šiuo metu taške B išmatuota įtampa yra 1.84+1.22+1.22=4.28V.

Šiame cikle atspindėta įtampa atsimuša pirmyn ir atgal tarp taško A ir taško B, todėl taške B įtampa yra nestabili. Stebėkite įtampą taške B: 5.5V->1.84V->4.28V->……, matyti, kad taške B įtampa svyruos aukštyn ir žemyn, tai yra signalo skambėjimas.

Kaip atsiranda signalo skambėjimas PCB grandinėje?

Pagrindinė signalo skambėjimo priežastis yra neigiamas atspindys, o kaltininkas vis tiek yra varžos pokytis, kuris vėl yra varža! Tirdami signalo vientisumo problemas, visada atkreipkite dėmesį į varžos problemas.

Signalo skambėjimas apkrovos gale labai sutrikdys signalo priėmimą ir sukels logikos klaidų, kurias reikia sumažinti arba pašalinti. Todėl ilgoms perdavimo linijoms reikia atlikti varžos suderinimo galus.