Phản xạ tín hiệu có thể gây ra chuông. Một tín hiệu đổ chuông điển hình được thể hiện trong Hình 1.

Vậy hiện tượng đổ chuông báo hiệu xảy ra như thế nào?

Như đã đề cập trước đó, nếu cảm nhận được sự thay đổi trở kháng trong quá trình truyền tín hiệu, thì hiện tượng phản xạ tín hiệu sẽ xảy ra. Tín hiệu này có thể là tín hiệu do người lái xe gửi đến, hoặc cũng có thể là tín hiệu phản xạ được phản xạ từ đầu xa. Theo công thức hệ số phản xạ, khi tín hiệu cảm thấy trở kháng trở nên nhỏ hơn, phản xạ âm sẽ xảy ra, và điện áp âm phản xạ sẽ làm cho tín hiệu bị triệt tiêu. Tín hiệu được phản xạ nhiều lần giữa trình điều khiển và tải từ xa, và kết quả là tín hiệu đổ chuông. Trở kháng đầu ra của hầu hết các chip là rất thấp. Nếu trở kháng đầu ra nhỏ hơn trở kháng đặc trưng của PCB dấu vết, tín hiệu đổ chuông chắc chắn sẽ xảy ra nếu không có sự kết thúc nguồn.

Quá trình đổ chuông của tín hiệu có thể được giải thích một cách trực quan bằng biểu đồ dội lại. Giả sử rằng trở kháng đầu ra của đầu ổ đĩa là 10 ohms và trở kháng đặc trưng của vết PCB là 50 ohms (có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều rộng của vết PCB, độ dày của điện môi giữa vết PCB và tham chiếu bên trong mặt phẳng), để thuận tiện cho việc phân tích, giả sử đầu xa mở, Nghĩa là, trở kháng đầu xa là vô hạn. Đầu biến tần truyền tín hiệu điện áp 3.3V. Hãy cùng theo dõi tín hiệu và chạy qua đường truyền này một lần để xem điều gì đã xảy ra. Để thuận tiện cho việc phân tích, người ta bỏ qua ảnh hưởng của điện dung ký sinh và điện cảm ký sinh của đường dây tải điện, và chỉ xét đến tải điện trở. Hình 2 là một giản đồ phản xạ.

Phản ánh đầu tiên: tín hiệu được gửi ra từ chip, sau khi trở kháng đầu ra 10 ohm và trở kháng đặc tính PCB 50 ohm, tín hiệu thực sự được thêm vào dấu vết PCB là điện áp tại điểm A 3.3 * 50 / (10 + 50) = 2.75 V. Truyền đến điểm B ở xa, vì điểm B mở, trở kháng là vô hạn, và hệ số phản xạ là 1, tức là tất cả các tín hiệu bị phản xạ, và tín hiệu phản xạ cũng là 2.75V. Lúc này hiệu điện thế đo được tại điểm B là 2.75 + 2.75 = 5.5V.

Phản xạ thứ hai: điện áp phản xạ 2.75V quay trở lại điểm A, trở kháng thay đổi từ 50 ôm thành 10 ôm, phản xạ âm xảy ra, điện áp phản xạ tại điểm A là -1.83V, điện áp đến điểm B, và phản xạ lại xảy ra, và hiệu điện thế phản xạ là -1.83 V. Lúc này hiệu điện thế đo được tại điểm B là 5.5-1.83-1.83 = 1.84V.

Phản xạ thứ ba: Điện áp -1.83V phản xạ từ điểm B đến điểm A, và phản xạ âm lại xảy ra, và điện áp phản xạ là 1.22V. Khi điện áp đến điểm B thì hiện tượng phản xạ đều, và hiệu điện thế phản xạ là 1.22V. Lúc này hiệu điện thế đo được tại điểm B là 1.84 + 1.22 + 1.22 = 4.28V.

Trong chu kỳ này, điện áp phản xạ qua lại giữa điểm A và điểm B làm cho điện áp tại điểm B không ổn định. Quan sát hiệu điện thế tại điểm B: 5.5V-> 1.84V-> 4.28V-> ……, có thể thấy điện áp tại điểm B sẽ dao động lên xuống, đó là tín hiệu đổ chuông.

Làm thế nào để tín hiệu đổ chuông trong mạch PCB xảy ra?

Nguyên nhân sâu xa của tín hiệu đổ chuông là do phản xạ âm gây ra, và thủ phạm vẫn là sự thay đổi trở kháng, lại là trở kháng! Khi nghiên cứu các vấn đề về tính toàn vẹn của tín hiệu, hãy luôn chú ý đến vấn đề trở kháng.

Tín hiệu đổ chuông ở cuối tải sẽ gây trở ngại nghiêm trọng cho việc tiếp nhận tín hiệu và gây ra lỗi logic, lỗi này phải được giảm bớt hoặc loại bỏ. Do đó, các đầu cuối phù hợp trở kháng phải được thực hiện cho các đường truyền dài.