PCB-Neuigkeiten - Ground Bounce der Hochgeschwindigkeitsschaltung PCB

Eine komplette Signalschleife, U1 ist der Treiber; U2 ist der Empfänger; L1, L3 sind die Gehäuseinduktivität des UI-Signalausgangsstifts bzw. des Erdungsstifts; L2, L4 sind das Gehäuse des U2 Signalausgangspins und des Massepins bzw. der Induktivität. Betrachten Sie eine einfache Situation. Die Bezugsebene des Signalweges ist die "Masse" der Geräteoberfläche und U2, und der Signalpin der Komponente befindet sich nicht in der Nähe des Erdungsstifts.

Nach dem grundlegenden elektromagnetischen Gesetz, wenn es einen Strom in der Schleife gibt, werden magnetische Spulen um den Signalweg und den Rückweg erzeugt. Die magnetische Kraftlinie um einen Pfad ist die magnetische Spule (selbstmagnetische Spule), die durch den Strom im Pfad erzeugt wird. Es besteht aus zwei Teilen: Magnetspule (gegenseitige magnetische Spule), die durch andere Stromwege um sie herum erzeugt wird. Das heißt, der Leiter, durch den der Signalstrom fließt, hat Induktivität, und seine Gesamtinduktivität besteht aus zwei Teilen: Selbstinduktivität und gegenseitige Induktivität. Die Richtungen der Ströme in den beiden Pfaden sind entgegengesetzt, und die Richtungen der Magnetspulen sind ebenfalls entgegengesetzt. Daher ist die Gesamtinduktivität eines Pfades die Differenz zwischen Selbstinduktivität und gegenseitiger Induktivität. Wenn die Selbstinduktivität des Signalweges LA ist; die Selbstinduktivität des Rücklaufweges ist LB; die gegenseitige Induktivität zwischen den beiden ist LAB;

Wenn sich der Strom in der Schleife ändert, wird über alle Induktoren eine induzierte Spannung erzeugt. Die auf dem Rückweg erzeugte Spannung ist Ground Bounce, und die Ground Bounce Spannung hängt davon ab, wie schnell sich der Strom ändert.

Der Ground Bounce ist die Spannung zwischen zwei Punkten auf dem Rückweg, die durch den schnell wechselnden Strom in der Schleife erzeugt wird. Die Erdbombe hat wenig Einfluss auf das Antriebsende und beeinflusst hauptsächlich den Empfang, der dem Rauschen entspricht, das auf das empfangene Signal überlagert wird. Wenn mehrere Ausgangsgates gleichzeitig schalten, erhöht sich das Ground Bounce Noise mehrmals, d.h. synchrones Schaltrauschen.

Es gibt nur zwei Möglichkeiten, die Erdprallspannung zu reduzieren:

• Minimieren Sie die Variation des Schleifenstroms. Dies bedeutet, die Geschwindigkeit der Kantenänderung zu reduzieren und die Anzahl der Signalpfade zu begrenzen, die den Rückweg teilen;

• Zweitens reduzieren Sie die Rückfahrpfadinduktivität so weit wie möglich. Die Verringerung der Rücklaufweginduktivität umfasst zwei Aspekte: die Verringerung der Selbstinduktivität des Rücklaufweges und die Erhöhung der gegenseitigen Induktivität zwischen dem Signalweg und dem Rücklaufweg. Reduzieren der Selbstinduktivität bedeutet, den Rückweg so locker wie möglich zu machen: Erhöhung der gegenseitigen Induktivität bedeutet, Rückweg und Signalweg so nah wie möglich zu machen.

Hier einige spezifische Maßnahmen:

• Verwenden Sie eine Mehrschichtige Leiterplatte zur Auslegung der Leistungs- und Bodenbezugsebenen, und löten Sie die Leistungsstifte und Massepunkte der Komponenten direkt auf der Ebene, um die niedrigste Leistung oder Massepunkt Induktivität und Impedanz sicherzustellen;

• Versuchen Sie, Komponenten mit niedriger Schaltgeschwindigkeit zu verwenden;

• Für Komponenten kann während des Verpackens ein Erdungsstift hinzugefügt werden, ein Stromversorgungsstift kann für die Leistungsstufe zugewiesen werden, und ein Erdungsstift kann für die Eingangsschaltung zugewiesen werden;

• Nehmen Sie die Eingabemethode der Überprüfung der Ergebnisse an;

• Vermeiden Sie die Verwendung von Steckdosen und Wickelbrettern;

• Platzieren Sie den Entkopplungskondensator so nah wie möglich am Erdungsstift des Bauteils.

Ground Bounce ist eine Rauschquelle, die von Logikkomponenten erzeugt wird. Aufgrund der schnelleren und schnelleren Signalkantenrate und der Spannungsschaltgeschwindigkeit kann Ground Bounce manchmal zu einem ernsthaften Problem werden, und mehr Aufmerksamkeit sollte beim Design geschenkt werden.

Das oben genannte ist die Einführung der Bodenbombe von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte. Ipcb wird auch für Leiterplattenhersteller und Leiterplattenherstellungstechnologie