PCB-kokemusten jakaminen: siirtolinjan vaikutus
o-johtava
o-johtava
2018-08-03 14:02:46
Jos lähetyslinjan ja vastaanottopään impedanssit eivät täsmää, lähtövirta-signaali ja signaalin lopullinen vakaa tila ovat erilaiset, mikä saa signaalin heijastumaan vastaanottavassa päässä ja heijastunut signaali lähetetään takaisin signaalinlähetyspäähän ja heijastuu takaisin. Kun energia pienenee, heijastuneen signaalin amplitudi laskee, kunnes signaalin jännite ja virta vakiintuvat. Tätä vaikutusta kutsutaan värähtelyksi, ja signaalin värähtely näkyy usein signaalin nousevilla ja laskevilla reunoilla. Siirtojohdolla on seuraavat vaikutukset yleiseen piirirakenteeseen.
.1 heijastunut signaali
Jos jälkiä ei ole asianmukaisesti päättynyt (terminaalin sovitus), kuljettajan signaalipulssi näkyy vastaanottimessa, mikä aiheuttaa odottamattoman vaikutuksen, joka vääristää signaaliprofiilia. Kun vääristymä on erittäin merkittävä, se voi aiheuttaa erilaisia virheitä, mikä aiheuttaa suunnitteluvirheitä. Samanaikaisesti vääristymä-vääristynyt signaali on herkempi melulle ja voi aiheuttaa suunnitteluvirheitä. Jos edellä mainittua tilannetta ei pidetä riittävänä, EMI kasvaa merkittävästi, mikä ei ainoastaan vaikuta suunnittelutuloksiin vaan myös koko järjestelmän häiriöön.
Heijastuneiden signaalien tärkeimmät syyt: liian pitkät jäljet; siirtojohdot, joita ei ole päätetty, ylimääräinen kapasitanssi tai induktanssi ja impedanssin epäsuhta.
Jos jälkiä ei ole asianmukaisesti päättynyt (terminaalin sovitus), kuljettajan signaalipulssi näkyy vastaanottimessa, mikä aiheuttaa odottamattoman vaikutuksen, joka vääristää signaaliprofiilia. Kun vääristymä on erittäin merkittävä, se voi aiheuttaa erilaisia virheitä, mikä aiheuttaa suunnitteluvirheitä. Samanaikaisesti vääristymä-vääristynyt signaali on herkempi melulle ja voi aiheuttaa suunnitteluvirheitä. Jos edellä mainittua tilannetta ei pidetä riittävänä, EMI kasvaa merkittävästi, mikä ei ainoastaan vaikuta suunnittelutuloksiin vaan myös koko järjestelmän häiriöön.
Heijastuneiden signaalien tärkeimmät syyt: liian pitkät jäljet; siirtojohdot, joita ei ole päätetty, ylimääräinen kapasitanssi tai induktanssi ja impedanssin epäsuhta.
.2 Viivästys- ja ajoitusvirheet
Signaaliviiveitä ja ajoitusvirheitä ilmenee se, että signaali ei siirtyy jonkin aikaa signaalin muuttuessa loogisen tason korkeiden ja alhaisten kynnysten välillä. Liiallinen signaalin viivästyminen voi aiheuttaa ajoitusvirheitä ja häiritä laitteiden toimintoja.
On yleensä ongelma, kun on useita vastaanottimia. Piirisuunnittelijan on määritettävä pahimmassa tapauksessa aikaviive, jotta varmistetaan suunnittelun oikeellisuus. Syynä signaalin viivästymiseen on, että taajuusmuuttaja on ylikuormitettu ja jälki on liian pitkä.
.3 False Switching
Signaalit voivat ylittää logiikkatason kynnysarvot useita kertoja siirtymän aikana aiheuttaen tällaisen virheen. Useat ylittävät logiikkatason kynnysvirheet ovat signaalin värähtelyn erityinen muoto eli signaalin värähtely tapahtuu lähellä logiikan tasokynnystä ja ylittää logiikkatason kynnys useita kertoja voi aiheuttaa loogisen toimintahäiriön. Heijastuneiden signaalien syyt: liian pitkät jäljet, jumittomat siirtolinjat, liiallinen kapasitanssi tai induktanssi ja impedanssin epäsuhta.
.4 ylitys ja alittavuus
Ylitys ja alitajunta johtuvat kahdesta syystä: liian pitkä jälki tai liian nopea signaalin muutos. Vaikka useimmilla komponenteilla on sisääntulosuojausdiodisuojaus vastaanottopäässä, joskus nämä ylitysmäärät voivat paljon ylittää komponenttien syöttöjännitealueen ja vaurio-osia.
.5 Indusoitu melu
Indusoitua kohinaa ilmentää se, että kun signaali kulkee signaalilinjan läpi, siihen liittyvä signaali indusoituu PCB: n viereisessä signaalilinjassa. Tätä kutsutaan indusoitua kohinaa
Mitä lähempi signaalilinja on maadoituslinjalle, sitä suurempi on viivojen väli ja sitä pienempi indusoitu kohinasignaali. Asynkroniset ja kellosignaalit ovat alttiimpia aiheuttamaan melua. Siksi häiriönpoistomenetelmä on poistaa signaali, joka aiheuttaa aiheuttamaa kohinaa tai suojaa vakavasti häiritsevää signaalia.
.6 sähkömagneettinen säteily
EMI (sähkömagneettinen häiriö) on ongelma, joka johtuu liiallisesta sähkömagneettisesta säteilystä ja herkkyydestä sähkömagneettiseen säteilyyn. EMI ilmenee säteilemällä sähkömagneettisia aaltoja ympäröivään ympäristöön, kun digitaalinen järjestelmä käynnistetään, mikä häiritsee elektronisen laitteen normaalia toimintaa ympäröivässä ympäristössä. Tärkein syy tähän on, että piirin käyttötaajuus on liian korkea ja asettelu on kohtuutonta. Tällä hetkellä on olemassa ohjelmistotyökaluja (painettu piirilevy toimittaja) EMI-simulointiin, mutta EMI-simulaattori on erittäin kallis ja simulointiparametrit ja raja-olosuhteet ovat vaikeasti asetettavissa, mikä vaikuttaa suoraan simulaatiotulosten tarkkuuteen ja käytettävyyteen. Tavallisin lähestymistapa on soveltaa erilaisia suunnittelusääntöjä, jotka ohjaavat EMIä jokaiseen suunnitteluvaiheeseen, mikä mahdollistaa sääntöjen ohjaamisen ja ohjauksen suunnittelun kaikissa osissa.