A reflexão do sinal pode causar zumbido. Um toque de sinal típico é mostrado na Figura 1.

Então, como ocorre o toque do sinal?

Conforme mencionado anteriormente, se uma mudança na impedância for sentida durante a transmissão do sinal, ocorrerá a reflexão do sinal. Esse sinal pode ser o sinal enviado pelo driver ou pode ser o sinal refletido refletido da extremidade oposta. De acordo com a fórmula do coeficiente de reflexão, quando o sinal sentir que a impedância se torna menor, a reflexão negativa ocorrerá e a tensão negativa refletida fará com que o sinal seja inferior. O sinal é refletido várias vezes entre o driver e a carga remota e o resultado é o toque do sinal. A impedância de saída da maioria dos chips é muito baixa. Se a impedância de saída for menor do que a impedância característica do PCB rastreamento, o toque do sinal ocorrerá inevitavelmente se não houver terminação da fonte.

O processo de toque do sinal pode ser explicado intuitivamente pelo diagrama de salto. Assumindo que a impedância de saída da extremidade da unidade é de 10 ohms e a impedância característica do traço de PCB é de 50 ohms (pode ser ajustada alterando a largura do traço de PCB, a espessura do dielétrico entre o traço de PCB e a referência interna plano), para a conveniência da análise, suponha que a extremidade remota esteja aberta, ou seja, a impedância da extremidade remota é infinita. A extremidade da unidade transmite um sinal de tensão de 3.3 V. Vamos seguir o sinal e percorrer essa linha de transmissão uma vez para ver o que aconteceu. Para a conveniência da análise, a influência da capacitância parasitária e da indutância parasitária da linha de transmissão é ignorada e apenas as cargas resistivas são consideradas. A Figura 2 é um diagrama esquemático de reflexão.

A primeira reflexão: o sinal é enviado do chip, após impedância de saída de 10 ohm e impedância característica de PCB de 50 ohm, o sinal realmente adicionado ao traço de PCB é a tensão no ponto A 3.3 * 50 / (10 + 50) = 2.75 V. Transmissão para o ponto remoto B, porque o ponto B está aberto, a impedância é infinita e o coeficiente de reflexão é 1, ou seja, todos os sinais são refletidos, e o sinal refletido também é 2.75V. Neste momento, a tensão medida no ponto B é 2.75 + 2.75 = 5.5V.

Segunda reflexão: a voltagem refletida de 2.75 V retorna ao ponto A, a impedância muda de 50 ohms para 10 ohms, ocorre reflexão negativa, a voltagem refletida no ponto A é -1.83 V, a voltagem atinge o ponto B e a reflexão ocorre novamente, e a voltagem refletida é -1.83 V. Neste momento, a voltagem medida no ponto B é 5.5-1.83-1.83 = 1.84V.

A terceira reflexão: A voltagem de -1.83 V refletida do ponto B atinge o ponto A, e a reflexão negativa ocorre novamente, e a voltagem refletida é de 1.22 V. Quando a tensão atinge o ponto B, a reflexão regular ocorre novamente e a tensão refletida é de 1.22 V. Neste momento, a tensão medida no ponto B é 1.84 + 1.22 + 1.22 = 4.28V.

Neste ciclo, a tensão refletida salta para frente e para trás entre o ponto A e o ponto B, fazendo com que a tensão no ponto B seja instável. Observe a tensão no ponto B: 5.5V-> 1.84V-> 4.28V-> ……, pode-se ver que a tensão no ponto B irá flutuar para cima e para baixo, que é o sinal de toque.

Como ocorre o toque do sinal no circuito PCB?

A causa raiz do toque do sinal é causada pela reflexão negativa, e o culpado ainda é a alteração da impedância, que novamente é a impedância! Ao estudar questões de integridade de sinal, sempre preste atenção às questões de impedância.

O toque do sinal no final da carga interferirá seriamente na recepção do sinal e causará erros de lógica, que devem ser reduzidos ou eliminados. Portanto, as terminações de casamento de impedância devem ser executadas para linhas de transmissão longas.