Odbicie sygnału może powodować dzwonienie. Typowe dzwonienie sygnału pokazano na rysunku 1.

Jak więc pojawia się dzwonienie sygnału?

Jak wspomniano wcześniej, jeśli podczas transmisji sygnału odczuwalna jest zmiana impedancji, nastąpi odbicie sygnału. Ten sygnał może być sygnałem wysyłanym przez kierowcę lub może to być sygnał odbity odbity od odległego końca. Zgodnie ze wzorem na współczynnik odbicia, gdy sygnał odczuwa, że ​​impedancja staje się mniejsza, wystąpi odbicie ujemne, a odbite napięcie ujemne spowoduje zaniżenie sygnału. Sygnał jest wielokrotnie odbijany między sterownikiem a zdalnym obciążeniem, czego efektem jest dzwonienie. Impedancja wyjściowa większości chipów jest bardzo niska. Jeśli impedancja wyjściowa jest mniejsza niż impedancja charakterystyczna PCB śladu, dzwonienie sygnału nieuchronnie wystąpi, jeśli nie ma zakończenia źródła.

Proces dzwonienia sygnału można intuicyjnie wyjaśnić za pomocą wykresu odbić. Zakładając, że impedancja wyjściowa końcówki napędu wynosi 10 omów, a impedancja charakterystyczna ścieżki PCB 50 omów (można ją regulować zmieniając szerokość ścieżki PCB, grubość dielektryka między śladem PCB a wewnętrzną referencją płaszczyzny), dla wygody analizy załóżmy, że odległy koniec jest otwarty, to znaczy impedancja odległego końca jest nieskończona. Koniec napędu przesyła sygnał napięciowy 3.3V. Podążmy za sygnałem i przebiegnijmy raz przez tę linię transmisyjną, aby zobaczyć, co się stało. Dla wygody analizy wpływ pojemności pasożytniczej i indukcyjności pasożytniczej linii przesyłowej jest ignorowany i uwzględniane są tylko obciążenia rezystancyjne. Rysunek 2 to schematyczny diagram odbicia.

Pierwsze odbicie: sygnał wysyłany jest z układu, po impedancji wyjściowej 10 omów i impedancji charakterystycznej płytki 50 omów sygnałem faktycznie dodanym do ścieżki płytki jest napięcie w punkcie A 3.3*50/(10+50)=2.75 V. Transmisja do odległego punktu B, ponieważ punkt B jest otwarty, impedancja jest nieskończona, a współczynnik odbicia wynosi 1, to znaczy wszystkie sygnały są odbijane, a odbity sygnał również wynosi 2.75 V. W tym czasie zmierzone napięcie w punkcie B wynosi 2.75+2.75=5.5V.

Drugie odbicie: odbite napięcie 2.75 V powraca do punktu A, impedancja zmienia się z 50 omów na 10 omów, pojawia się odbicie ujemne, napięcie odbite w punkcie A wynosi -1.83 V, napięcie osiąga punkt B, a odbicie pojawia się ponownie, a napięcie odbite wynosi -1.83 V. W tym czasie zmierzone napięcie w punkcie B wynosi 5.5-1.83-1.83 = 1.84V.

Trzecie odbicie: napięcie -1.83 V odbite od punktu B osiąga punkt A, a ujemne odbicie występuje ponownie, a odbite napięcie wynosi 1.22 V. Gdy napięcie osiągnie punkt B, ponownie pojawia się regularne odbicie, a odbite napięcie wynosi 1.22V. W tym czasie zmierzone napięcie w punkcie B wynosi 1.84+1.22+1.22=4.28V.

W tym cyklu odbite napięcie odbija się tam iz powrotem między punktem A a punktem B, powodując, że napięcie w punkcie B jest niestabilne. Obserwuj napięcie w punkcie B: 5.5V->1.84V->4.28V->……, widać, że napięcie w punkcie B będzie się wahać w górę iw dół, co jest sygnałem dzwonienia.

Jak dochodzi do dzwonienia sygnału w obwodzie PCB?

Podstawową przyczyną dzwonienia sygnału jest ujemne odbicie, a winowajcą nadal jest zmiana impedancji, która ponownie jest impedancją! Badając problemy z integralnością sygnału, zawsze zwracaj uwagę na problemy z impedancją.

Dzwonienie sygnału na końcu obciążenia poważnie zakłóci odbiór sygnału i spowoduje błędy logiczne, które należy zmniejszyć lub wyeliminować. Dlatego też zakończenia z dopasowaniem impedancji muszą być wykonywane dla długich linii transmisyjnych.