Partage d'expérience PCB: effet de ligne de transmission
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2018-08-03 14:02:46
Si l'impédance de la ligne de transmission et l'extrémité de réception ne correspondent pas, le signal de courant de sortie et l'état stable final du signal seront différents, ce qui provoque la réflexion du signal à la réception et le signal réfléchi sera retransmis. à la fin de transmission du signal et réfléchie à nouveau. Lorsque l'énergie diminue, l'amplitude du signal réfléchi diminue jusqu'à ce que la tension et le courant du signal se stabilisent. Cet effet est appelé oscillation, et l'oscillation du signal est souvent visible sur les fronts montants et descendants du signal. La ligne de transmission a les effets suivants sur la conception générale du circuit.
.1 signal réfléchi
Si une trace n'est pas correctement terminée (correspondance de terminal), l'impulsion de signal du pilote est réfléchie sur le récepteur, provoquant un effet inattendu qui déforme le profil du signal. Lorsque la distorsion est très importante, elle peut entraîner diverses erreurs, entraînant un échec de la conception. En même temps, le signal déformé par distorsion est plus sensible au bruit et peut provoquer une défaillance de la conception. Si la situation ci-dessus n'est pas considérée comme suffisante, les interférences électromagnétiques augmenteront de manière significative, ce qui affectera non seulement les résultats de conception, mais aussi la défaillance de l'ensemble du système.
Les principales causes des signaux réfléchis: traces excessivement longues; lignes de transmission non terminées, capacité ou inductance en excès et incompatibilité d'impédance.
Si une trace n'est pas correctement terminée (correspondance de terminal), l'impulsion de signal du pilote est réfléchie sur le récepteur, provoquant un effet inattendu qui déforme le profil du signal. Lorsque la distorsion est très importante, elle peut entraîner diverses erreurs, entraînant un échec de la conception. En même temps, le signal déformé par distorsion est plus sensible au bruit et peut provoquer une défaillance de la conception. Si la situation ci-dessus n'est pas considérée comme suffisante, les interférences électromagnétiques augmenteront de manière significative, ce qui affectera non seulement les résultats de conception, mais aussi la défaillance de l'ensemble du système.
Les principales causes des signaux réfléchis: traces excessivement longues; lignes de transmission non terminées, capacité ou inductance en excès et incompatibilité d'impédance.
.2 Retard et erreurs de synchronisation
Les retards de signal et les erreurs de synchronisation se manifestent par le fait que le signal ne change pas pendant une période de temps lorsque le signal change entre les seuils haut et bas du niveau logique. Un retard de signal excessif peut provoquer des erreurs de synchronisation et encombrer la fonctionnalité du périphérique.
Il y a généralement un problème lorsqu'il y a plusieurs récepteurs. Le concepteur de circuit doit déterminer le délai le plus défavorable pour garantir l'exactitude de la conception. La raison du retard du signal est que le lecteur est surchargé et que la trace est trop longue.
.3 Faux changement
Les signaux peuvent franchir des seuils de niveau logique plusieurs fois au cours d'une transition, provoquant ce type d'erreur. Les erreurs de seuil de niveau de logique croisée multiple sont une forme spéciale d'oscillation de signal, c'est-à-dire que l'oscillation du signal se produit près du seuil de niveau logique et que le franchissement du seuil de niveau logique peut provoquer un dysfonctionnement logique. Causes des signaux réfléchis: traces excessivement longues, lignes de transmission non terminées, capacité ou inductance excessive et incompatibilité d'impédance.
.4 dépassement et sous-dépassement
Le dépassement et le sous-dépassement sont dus à deux raisons: une trace trop longue ou un changement de signal trop rapide. Bien que la plupart des composants aient une protection de diode de protection d'entrée à l'extrémité réceptrice, parfois ces niveaux de dépassement peuvent dépasser de loin la plage de tension d'alimentation des composants et endommager les composants.
.5 Bruit induit
Le bruit induit se manifeste par le fait que lorsqu'un signal passe à travers une ligne de signal, le signal associé est induit sur la ligne de signal adjacente sur le PCB. C'est ce qu'on appelle le bruit induit
Plus la ligne de signal est proche de la ligne de masse, plus l'espacement des lignes est grand et plus le signal de bruit induit généré est petit. Les signaux asynchrones et d'horloge sont plus sujets au bruit induit. Par conséquent, la méthode de désembrouillage consiste à supprimer le signal qui cause le bruit induit ou à protéger le signal qui est sérieusement interféré.
.6 rayonnement électromagnétique
EMI (Electro-Magnetic Interference) est un problème causé par un rayonnement électromagnétique excessif et une sensibilité aux rayonnements électromagnétiques. L'EMI se manifeste par la diffusion d'ondes électromagnétiques dans l'environnement lorsque le système numérique est sous tension, ce qui perturbe le fonctionnement normal de l'équipement électronique dans l'environnement. La raison principale en est que la fréquence de fonctionnement du circuit est trop élevée et que la disposition est déraisonnable. Actuellement, il existe des outils logiciels (fournisseur de circuits imprimés) pour la simulation EMI, mais le simulateur EMI est très coûteux, et les paramètres de simulation et les conditions aux limites sont difficiles à définir, ce qui affectera directement la précision et la praticabilité des résultats de la simulation. L'approche la plus courante consiste à appliquer les différentes règles de conception qui contrôlent EMI à chaque étape de la conception, ce qui permet d'appliquer des règles et de contrôler tous les aspects de la conception.
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