Отражение сигнала может вызвать звон. Типичный звуковой сигнал показан на рисунке 1.

Так как же происходит сигнал звонка?

Как упоминалось ранее, если во время передачи сигнала ощущается изменение импеданса, произойдет отражение сигнала. Этот сигнал может быть сигналом, отправленным водителем, или это может быть отраженный сигнал, отраженный от дальнего конца. Согласно формуле коэффициента отражения, когда сигнал чувствует, что импеданс становится меньше, происходит отрицательное отражение, и отраженное отрицательное напряжение вызывает недобег сигнала. Сигнал многократно отражается между драйвером и удаленной нагрузкой, и в результате возникает звуковой сигнал. Выходное сопротивление большинства микросхем очень низкое. Если выходное сопротивление меньше характеристического сопротивления печатная плата следа, сигнал вызова неизбежно произойдет, если нет завершения источника.

Процесс звонка сигнала интуитивно понятен с помощью диаграммы дребезга. Предполагая, что выходной импеданс приводного конца составляет 10 Ом, а характеристический импеданс дорожки печатной платы составляет 50 Ом (можно регулировать, изменяя ширину дорожки печатной платы, толщину диэлектрика между дорожкой печатной платы и внутренним эталоном. плоскости), для удобства анализа предположим, что удаленный конец открыт, то есть полное сопротивление на дальнем конце бесконечно. Приводной конец передает сигнал напряжения 3.3 В. Давайте проследим за сигналом и пробежимся по этой линии передачи один раз, чтобы увидеть, что произошло. Для удобства анализа влияние паразитной емкости и паразитной индуктивности линии передачи не учитывается, и рассматриваются только резистивные нагрузки. Рисунок 2 – схематическая диаграмма отражения.

Первое отражение: сигнал отправляется из микросхемы, после выходного сопротивления 10 Ом и характеристического сопротивления печатной платы 50 Ом сигнал, фактически добавленный к дорожке печатной платы, представляет собой напряжение в точке A 3.3 * 50 / (10 + 50) = 2.75. V. Передача в удаленную точку B, поскольку точка B открыта, импеданс бесконечен, а коэффициент отражения равен 1, то есть все сигналы отражаются, и отраженный сигнал также составляет 2.75 В. В это время измеренное напряжение в точке B составляет 2.75 + 2.75 = 5.5 В.

Второе отражение: отраженное напряжение 2.75 В возвращается в точку A, сопротивление изменяется с 50 Ом до 10 Ом, возникает отрицательное отражение, напряжение отражения в точке A составляет -1.83 В, напряжение достигает точки B, и отражение происходит снова, и отраженное напряжение составляет -1.83 В. В это время измеренное напряжение в точке B составляет 5.5-1.83-1.83 = 1.84 В.

Третье отражение: напряжение -1.83 В, отраженное от точки B, достигает точки A, и снова происходит отрицательное отражение, и отраженное напряжение составляет 1.22 В. Когда напряжение достигает точки B, снова происходит регулярное отражение, и отраженное напряжение составляет 1.22 В. В это время измеренное напряжение в точке B составляет 1.84 + 1.22 + 1.22 = 4.28 В.

В этом цикле отраженное напряжение колеблется между точкой A и точкой B, вызывая нестабильность напряжения в точке B. Обратите внимание на напряжение в точке B: 5.5 В-> 1.84 В-> 4.28 В-> ……, видно, что напряжение в точке B будет колебаться вверх и вниз, что является сигналом звонка.

Как возникает сигнальный звон в цепи печатной платы?

Основная причина звона сигнала вызвана отрицательным отражением, и виновником все еще является изменение импеданса, который снова является импедансом! При изучении вопросов целостности сигнала всегда обращайте внимание на проблемы импеданса.

Звуковой сигнал на стороне нагрузки серьезно помешает приему сигнала и вызовет логические ошибки, которые необходимо уменьшить или устранить. Следовательно, согласование импеданса должно выполняться для длинных линий передачи.