Sdílení zkušeností s PCB: efekt přenosové linky
o-vedení
o-vedení
2018-08-03 14:02:46
Pokud se impedance přenosové linky a přijímajícího konce neodpovídají, výstupní proudový signál a konečný ustálený stav signálu budou odlišné, což způsobí, že se signál odrazí na přijímacím konci a odražený signál bude vysílán zpět na signál vysílající konec a opět odražené. Jak se energie snižuje, amplituda odraženého signálu se sníží, až se napětí a proud signálu stabilizuje. Tento efekt se nazývá oscilace a oscilace signálu se často projevuje na stoupajících a klesajících hranách signálu. Přenosová linka má následující účinky na celkový návrh obvodu.
.1 odrazený signál
Pokud trasa není řádně ukončena (odpovídající svorka), signálový impuls od řidiče se odrazí v přijímači, což způsobuje neočekávaný efekt, který narušuje profil signálu. Pokud je zkreslení velmi významné, může způsobit různé chyby, což způsobuje selhání návrhu. Současně je signál zkreslený zkreslením citlivější na šum a může způsobit selhání návrhu. Pokud se výše uvedená situace nepovažuje za dostačující, EMI se významně zvýší, což nejen ovlivní výsledky návrhu, ale také selhání celého systému.
Hlavní příčiny odražených signálů: příliš dlouhé stopy; přenosové vedení, které nejsou ukončeny, nadměrná kapacita nebo indukčnost a nesoulad impedance.
Pokud trasa není řádně ukončena (odpovídající svorka), signálový impuls od řidiče se odrazí v přijímači, což způsobuje neočekávaný efekt, který narušuje profil signálu. Pokud je zkreslení velmi významné, může způsobit různé chyby, což způsobuje selhání návrhu. Současně je signál zkreslený zkreslením citlivější na šum a může způsobit selhání návrhu. Pokud se výše uvedená situace nepovažuje za dostačující, EMI se významně zvýší, což nejen ovlivní výsledky návrhu, ale také selhání celého systému.
Hlavní příčiny odražených signálů: příliš dlouhé stopy; přenosové vedení, které nejsou ukončeny, nadměrná kapacita nebo indukčnost a nesoulad impedance.
.2 Chyby zpoždění a časování
Zpoždění signálu a chyby časování se projevují skutečností, že signál se nepohybuje po určitou dobu, jak se signál mění mezi vysokým a nízkým prahem logické úrovně. Nadměrné zpoždění signálu může způsobit chyby na časování a nepořádek v funkčnosti zařízení.
Obvykle se vyskytuje problém, pokud existuje více přijímačů. Návrhář obvodu musí určit časové zpoždění nejhoršího případu, aby byla zajištěna správnost návrhu. Důvodem zpoždění signálu je to, že pohon je přetížen a stopa je příliš dlouhá.
.3 Falešné přepínání
Signály mohou během přechodu překročit hranice logické úrovně vícekrát, což způsobuje tento typ chyby. Vícenásobné chyby prahové úrovně logické úrovně překročení jsou speciální formou oscilace signálu, tj. Kmitání signálu se vyskytuje blízko prahu logické úrovně a překročení prahové hodnoty logické úrovně několikrát může způsobit poruchu logiky. Příčiny odražených signálů: příliš dlouhé stopy, neurčené přenosové vedení, nadměrná kapacita nebo indukčnost a nepřesnost impedance.
.4 překročení a podbízení
Překročení a nedosažení jsou způsobeny dvěma důvody: příliš dlouhá trasa nebo příliš rychlá změna signálu. Ačkoli většina komponentů má vstupní ochrannou ochranu diody na přijímacím konci, někdy mohou tyto překročení úrovně výrazně převyšovat rozsah napájecího napětí součásti a poškozovat součásti.
.5 Tlumený hluk
Indukovaný šum se projevuje skutečností, že když signál prochází signálním vedením, přidružený signál je indukován na sousední signální linii na PCB. Toto se nazývá indukovaný šum
Čím blíže je signální linka k pozemní linii, tím větší je rozteč čáry a tím menší signál generovaný šumem. Asynchronní a hodinové signály jsou náchylnější k indukovanému šumu. Proto je metoda odrušení odstranění signálu, který způsobuje indukovaný šum nebo chrání signál, který je vážně zasahován.
.6 elektromagnetické záření
EMI (elektromagnetické rušení) je problém způsobený nadměrným elektromagnetickým zářením a citlivostí na elektromagnetické záření. EMI se projevuje vyzařováním elektromagnetických vln do okolního prostředí při zapnutí digitálního systému, čímž se narušuje normální provoz elektronického zařízení v okolním prostředí. Hlavním důvodem je to, že provozní frekvence obvodu je příliš vysoká a rozložení je nepřiměřené. V současné době existují softwarové nástroje (dodavatel plošných spojů) pro simulaci EMI, ale simulátor EMI je velmi drahý a simulační parametry a hraniční podmínky jsou obtížně nastavitelné, což přímo ovlivní přesnost a proveditelnost výsledků simulace. Nejběžnějším přístupem je použití různých návrhových pravidel, které řídí EMI na každém kroku návrhu, umožňující řízené pravidly a kontrolu nad všemi aspekty návrhu.