Paano nangyayari ang pag-ring ng signal sa circuit ng PCB?

Ang pagmuni-muni ng signal ay maaaring magdulot ng pag-ring. Ang isang karaniwang pag-ring ng signal ay ipinapakita sa Figure 1.

ipcb

Kaya paano nangyayari ang pag-ring ng signal?

Tulad ng nabanggit kanina, kung ang isang pagbabago sa impedance ay naramdaman sa panahon ng paghahatid ng signal, ang pagmuni-muni ng signal ay magaganap. Ang signal na ito ay maaaring ang signal na ipinadala ng driver, o maaaring ito ay ang reflected signal na sinasalamin mula sa pinakadulo. Ayon sa formula ng reflection coefficient, kapag ang signal ay nararamdaman na ang impedance ay nagiging mas maliit, ang negatibong pagmuni-muni ay magaganap, at ang masasalamin na negatibong boltahe ay magiging sanhi ng signal sa undershoot. Ang signal ay makikita ng maraming beses sa pagitan ng driver at ng remote load, at ang resulta ay signal ring. Ang output impedance ng karamihan sa mga chips ay napakababa. Kung ang output impedance ay mas mababa kaysa sa katangian impedance ng PCB bakas, ang pag-ring ng signal ay hindi maiiwasang mangyari kung walang source termination.

Ang proseso ng pag-ring ng signal ay madaling maipaliwanag ng bounce diagram. Ipagpalagay na ang output impedance ng drive end ay 10 ohms, at ang katangian ng impedance ng PCB trace ay 50 ohms (maaaring iakma sa pamamagitan ng pagbabago ng lapad ng PCB trace, ang kapal ng dielectric sa pagitan ng PCB trace at ang panloob na sanggunian eroplano), para sa kaginhawaan ng pagsusuri, ipagpalagay na ang remote na dulo ay bukas , Iyon ay, ang malayong dulo impedance ay walang hanggan. Ang dulo ng drive ay nagpapadala ng 3.3V boltahe na signal. Sundin natin ang signal at tumakbo sa transmission line na ito minsan para makita kung ano ang nangyari. Para sa kaginhawaan ng pagsusuri, ang impluwensya ng parasitic capacitance at parasitic inductance ng transmission line ay hindi pinansin, at ang mga resistive load lamang ang isinasaalang-alang. Ang Figure 2 ay isang schematic diagram ng reflection.

Ang unang pagmuni-muni: ang signal ay ipinadala mula sa chip, pagkatapos ng 10 ohm output impedance at 50 ohm PCB na katangian impedance, ang signal na aktwal na idinagdag sa PCB trace ay ang boltahe sa punto A 3.3*50/(10+50)=2.75 V. Transmission sa remote point B, dahil ang point B ay bukas, ang impedance ay walang katapusan, at ang reflection coefficient ay 1, iyon ay, ang lahat ng signal ay makikita, at ang reflected signal ay 2.75V din. Sa oras na ito, ang sinusukat na boltahe sa punto B ay 2.75+2.75=5.5V.

Pangalawang pagmuni-muni: ang 2.75V na sinasalamin na boltahe ay bumalik sa punto A, ang impedance ay nagbabago mula 50 ohms hanggang 10 ohms, ang negatibong pagmuni-muni ay nangyayari, ang nakalarawan na boltahe sa punto A ay -1.83V, ang boltahe ay umabot sa punto B, at ang pagmuni-muni ay nangyayari muli, at ang nakalarawan na boltahe ay -1.83 V. Sa oras na ito, ang sinusukat na boltahe sa punto B ay 5.5-1.83-1.83=1.84V.

Ang ikatlong pagmuni-muni: Ang -1.83V na boltahe na sinasalamin mula sa punto B ay umabot sa punto A, at ang negatibong pagmuni-muni ay nangyayari muli, at ang nakalarawan na boltahe ay 1.22V. Kapag ang boltahe ay umabot sa punto B, ang regular na pagmuni-muni ay nangyayari muli, at ang nakalarawan na boltahe ay 1.22V. Sa oras na ito, ang sinusukat na boltahe sa punto B ay 1.84+1.22+1.22=4.28V.

Sa cycle na ito, ang nasasalamin na boltahe ay nagba-bounce pabalik-balik sa pagitan ng point A at point B, na nagiging sanhi ng pagiging unstable ng boltahe sa point B. Obserbahan ang boltahe sa punto B: 5.5V->1.84V->4.28V->……, makikita na ang boltahe sa punto B ay magbabago pataas at pababa, na siyang signal ring.

Paano nangyayari ang pag-ring ng signal sa circuit ng PCB?

Ang ugat na sanhi ng pag-ring ng signal ay sanhi ng negatibong pagmuni-muni, at ang salarin ay pagbabago pa rin ng impedance, na muli ay impedance! Kapag nag-aaral ng mga isyu sa integridad ng signal, palaging bigyang pansin ang mga isyu sa impedance.

Ang pag-ring ng signal sa dulo ng pagkarga ay seryosong makagambala sa pagtanggap ng signal at magdulot ng mga error sa lohika, na dapat bawasan o alisin. Samakatuwid, ang mga pagwawakas ng pagtutugma ng impedance ay dapat gawin para sa mahabang linya ng paghahatid.