Leiterplattentechnisch - Wie man mit Signalreflexion im Hochgeschwindigkeits-Leiterplattendesign umgeht

Im Hochgeschwindigkeitsbereich Leiterplatten, Routing ist mehr als nur das Verbinden von zwei Punkten. Als qualifizierter Ingenieur, Verdrahtung ist ein gemischter Wissensträger einschließlich Widerstand, Kapazität und Induktivität. Die Signalleitung reflektiert sich während der Übertragung. Das muss verstanden werden. Die Größe der Reflexion am Lastende hängt vom Z der Übertragungsleitung und vom Z der Last ab.

Die Größe des reflektierten Signals wird durch den Reflexionskoeffizienten KR gemessen. Der Reflexionskoeffizient am Lastende ist: KRL=(ZL-Z0)/(ZL+Z0), für eine offene Kreislast, KRL=1; Bei Kurzschlusslasten ist KRL=-1 sichtbar, bei Offen- und Kurzschlusslasten wird das Signal 100% zurückgespiegelt. Ein negativer Wert von KRL zeigt an, dass das reflektierte Signal in der entgegengesetzten Richtung zum Originalsignal liegt. Ebenso wird die Größe der Signalreflexion am Quellende durch den Reflexionskoeffizienten des Quellenden ausgedrückt: KRS=(ZS-Z0)/(ZS+Z0).

Die Leiterplattenfabrik Setzt den Standard-Ausgangspegel des Treibers auf 0.2V und der Strom ist 24mA, so ist seine Ausgangsimpedanz ZS etwa 8.3 Ω. Assuming that the input impedance ZL of the load is greater than 100KΩ and much larger than Z0 (about 67Ω), der Reflexionskoeffizient am Lastende ist: KRL=1, und das Signal wird 100% reflektiert am Lastende. Der Quellreflexionskoeffizient ist KRS=-0.78. Bereitstellung von Online-Komponenten, Sensorbeschaffung, PCB Anpassung, Stücklistenverteilung, Materialauswahl und andere Komplettlösungen für die Lieferkette der elektronischen Industrie, Alles aus einer Hand für die umfassenden Bedürfnisse kleiner und mittlerer Kunden in der Elektronikindustrie.

Analysieren wir den Reflexionsprozess des Schaltens des Treibers von 3.5V auf 0.2V.

Die erste Reflexion: Die Treiberspannung beträgt 3,3V. Entsprechend dem Prinzip der Spannungsteilung, das aus ZS und Z0 besteht, ist das auf Z0 erzeugte Signal â Ä ³V=-2.94V, und die Ausgangsklemmensignalsignalspannung ist VS=0.56V. Der Reflexionskoeffizient am Lastende beträgt 1. Wenn das Signal das Lastende erreicht, VL=3.5-2.94-2.94=-2.38V.

Zweite Reflexion: Das erste Quellsignal ist 0.56V. Wenn das Signal -2.94V die Quelle erreicht, tritt die zweite Reflexion auf. Die reflektierte Spannung ist: VR=KPS*â H³ V =-0.78*(-2.94)=2.29V. So wird die Ausgangsspannung VS=0.56+(-2.94)+2.29=-0.09V.

Die dritte Reflexion: Wenn das zweite Reflexionssignal die Lastklemme erreicht, wird die Lastklemmenspannung VL =-2.38+2.29+2.29=2.2.V

Auf dieser Art von impedanzanpasster Übertragungsleitung wird das Signal auf diese Weise hin und her reflektiert, und seine Amplitude nimmt nach jeder Reflexion ein wenig ab, bis es schließlich verschwindet. Die vertikalen Linien links und rechts stellen die Spannungen an der Quelle bzw. Last dar, und die schrägen Linien geben die Größe des übertragenen Signals und die reflektierte Signalspannung an. Es kann auch verwendet werden, um den spezifischen Reflexionsprozess des Signals anzuzeigen, eines für das Quellendsignal und das andere für das Lastendsignal. Es ist zu sehen, dass nach fünf Zyklen das an das Lastende übertragene Signal unter die Eingangsschwelle fällt. Die Übertragungsverzögerung liegt im Allgemeinen zwischen 6-16ns/m. Die Verzögerung einer 0.15m Übertragungsleitung beträgt etwa 1.5ns, so dass das Signal als gültig angesehen werden kann, nachdem etwa 13.5ns übertragen wurde.

The above is how to solve signal reflection in Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte design