Odraz signálu môže spôsobiť zvonenie. Typické zvonenie signálu je znázornené na obrázku 1.

Ako teda dochádza k zvoneniu signálu?

Ako už bolo spomenuté, ak počas prenosu signálu pocítite zmenu impedancie, dôjde k odrazu signálu. Tento signál môže byť signál vyslaný vodičom alebo to môže byť odrazený signál odrazený od vzdialeného konca. Podľa vzorca koeficientu odrazu, keď signál cíti, že impedancia sa zmenšuje, dôjde k negatívnemu odrazu a odrazené záporné napätie spôsobí podkmitanie signálu. Signál sa viacnásobne odráža medzi vodičom a diaľkovou záťažou a výsledkom je zvonenie signálu. Výstupná impedancia väčšiny čipov je veľmi nízka. Ak je výstupná impedancia menšia ako charakteristická impedancia PCB trasovanie, zvonenie signálu nevyhnutne nastane, ak neexistuje ukončenie zdroja.

Proces zvonenia signálu možno intuitívne vysvetliť pomocou diagramu odrazu. Za predpokladu, že výstupná impedancia konca pohonu je 10 ohmov a charakteristická impedancia stopy PCB je 50 ohmov (dá sa upraviť zmenou šírky stopy PCB, hrúbky dielektrika medzi stopou PCB a vnútornou referenciou rovina), pre pohodlie analýzy predpokladajme, že vzdialený koniec je otvorený, to znamená, že impedancia vzdialeného konca je nekonečná. Menič prenáša napäťový signál 3.3 V. Poďme za signálom a raz prebehneme toto prenosové vedenie, aby sme videli, čo sa stalo. Pre pohodlie analýzy sa ignoruje vplyv parazitnej kapacity a parazitnej indukčnosti prenosového vedenia a do úvahy sa berú len odporové záťaže. Obrázok 2 je schematický diagram odrazu.

Prvý odraz: signál je odoslaný z čipu, po 10 ohmovej výstupnej impedancii a 50 ohmovej charakteristickej impedancii PCB je signál skutočne pridaný do stopy PCB napätie v bode A 3.3*50/(10+50)=2.75 V. Prenos do vzdialeného bodu B, pretože bod B je otvorený, impedancia je nekonečná a koeficient odrazu je 1, to znamená, že všetky signály sa odrazia a odrazený signál je tiež 2.75 V. V tomto čase je namerané napätie v bode B 2.75+2.75=5.5V.

Druhý odraz: odrazené napätie 2.75 V sa vráti do bodu A, impedancia sa zmení z 50 ohmov na 10 ohmov, dôjde k negatívnemu odrazu, odrazené napätie v bode A je -1.83 V, napätie dosiahne bod B a znova nastane odraz, a odrazené napätie je -1.83 V. V tomto čase je namerané napätie v bode B 5.5-1.83-1.83=1.84V.

Tretí odraz: Napätie -1.83 V odrazené z bodu B dosiahne bod A a opäť nastane negatívny odraz a odrazené napätie je 1.22 V. Keď napätie dosiahne bod B, opäť nastane pravidelný odraz a odrazené napätie je 1.22V. V tomto čase je namerané napätie v bode B 1.84+1.22+1.22=4.28V.

V tomto cykle odrazené napätie skáče tam a späť medzi bodom A a bodom B, čo spôsobuje, že napätie v bode B je nestabilné. Pozorujte napätie v bode B: 5.5V->1.84V->4.28V->……, je vidieť, že napätie v bode B bude kolísať hore a dole, čo je signál zvonenia.

Ako vzniká zvonenie signálu v obvode PCB?

Hlavná príčina zvonenia signálu je spôsobená negatívnym odrazom a vinníkom je stále zmena impedancie, čo je opäť impedancia! Pri štúdiu problémov integrity signálu vždy venujte pozornosť problémom s impedanciou.

Zvonenie signálu na konci záťaže bude vážne rušiť príjem signálu a spôsobí logické chyby, ktoré je potrebné znížiť alebo odstrániť. Preto je potrebné pre dlhé prenosové vedenia vykonať impedančné prispôsobenie zakončenia.