Signaalreflectie kan rinkelen veroorzaken. Een typisch rinkelend signaal wordt getoond in figuur 1.

Dus hoe gebeurt het rinkelen van het signaal?

Zoals eerder vermeld, zal signaalreflectie optreden als een verandering in impedantie wordt gevoeld tijdens signaaloverdracht. Dit signaal kan het signaal zijn dat door de bestuurder wordt verzonden, of het kan het gereflecteerde signaal zijn dat vanaf het verre uiteinde wordt gereflecteerd. Volgens de formule van de reflectiecoëfficiënt, wanneer het signaal voelt dat de impedantie kleiner wordt, zal er negatieve reflectie optreden en zal de gereflecteerde negatieve spanning ervoor zorgen dat het signaal te laag wordt. Het signaal wordt meerdere keren gereflecteerd tussen de bestuurder en de externe belasting, en het resultaat is een rinkelend signaal. De uitgangsimpedantie van de meeste chips is erg laag. Als de uitgangsimpedantie kleiner is dan de karakteristieke impedantie van de PCB traceren, zal het overgaan van het signaal onvermijdelijk optreden als er geen bronbeëindiging is.

Het proces van het rinkelen van signalen kan intuïtief worden verklaard door het bounce-diagram. Ervan uitgaande dat de uitgangsimpedantie van het aandrijfuiteinde 10 ohm is en de karakteristieke impedantie van het PCB-spoor 50 ohm is (kan worden aangepast door de breedte van het PCB-spoor te wijzigen, de dikte van het diëlektricum tussen het PCB-spoor en de binnenreferentie vlak), stel voor het gemak van de analyse dat het verre uiteinde open is, dat wil zeggen dat de impedantie aan het verre uiteinde oneindig is. De aandrijfzijde zendt een 3.3V spanningssignaal uit. Laten we het signaal volgen en één keer door deze transmissielijn lopen om te zien wat er is gebeurd. Voor het gemak van de analyse wordt de invloed van parasitaire capaciteit en parasitaire inductantie van de transmissielijn genegeerd en worden alleen resistieve belastingen beschouwd. Figuur 2 is een schematisch diagram van reflectie.

De eerste reflectie: het signaal wordt verzonden vanaf de chip, na 10 ohm uitgangsimpedantie en 50 ohm PCB karakteristieke impedantie, is het signaal dat daadwerkelijk aan het PCB-spoor wordt toegevoegd de spanning op punt A 3.3 * 50/(10+50) = 2.75 V. Transmissie naar het afgelegen punt B, omdat punt B open is, de impedantie oneindig is en de reflectiecoëfficiënt 1, dat wil zeggen, alle signalen worden gereflecteerd en het gereflecteerde signaal is ook 2.75V. Op dit moment is de gemeten spanning op punt B 2.75+2.75=5.5V.

Tweede reflectie: de gereflecteerde spanning van 2.75 V keert terug naar punt A, de impedantie verandert van 50 ohm naar 10 ohm, er treedt negatieve reflectie op, de gereflecteerde spanning op punt A is -1.83 V, de spanning bereikt punt B en de reflectie treedt opnieuw op, en de gereflecteerde spanning is -1.83 V. Op dit moment is de gemeten spanning op punt B 5.5-1.83-1.83=1.84V.

De derde reflectie: de spanning van -1.83 V die wordt gereflecteerd door punt B, bereikt punt A en er treedt opnieuw negatieve reflectie op en de gereflecteerde spanning is 1.22 V. Wanneer de spanning punt B bereikt, treedt er opnieuw een regelmatige reflectie op en is de gereflecteerde spanning 1.22V. Op dit moment is de gemeten spanning op punt B 1.84+1.22+1.22=4.28V.

In deze cyclus kaatst de gereflecteerde spanning heen en weer tussen punt A en punt B, waardoor de spanning op punt B onstabiel wordt. Let op de spanning op punt B: 5.5V->1.84V->4.28V->……, het is te zien dat de spanning op punt B op en neer zal fluctueren, wat het signaal is dat rinkelt.

Hoe ontstaat het signaal in het PCB-circuit?

De hoofdoorzaak van het rinkelen van signalen wordt veroorzaakt door negatieve reflectie, en de boosdoener is nog steeds de impedantieverandering, wat weer impedantie is! Let bij het bestuderen van signaalintegriteitsproblemen altijd op impedantieproblemen.

Het rinkelen van het signaal aan de laadzijde zal de signaalontvangst ernstig verstoren en logische fouten veroorzaken, die moeten worden verminderd of geëlimineerd. Daarom moeten impedantie-aanpassingsafsluitingen worden uitgevoerd voor lange transmissielijnen.