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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - ¿Estudio de integridad de la señal: entender la longitud crítica, qué es el rebote en tierra?

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Tecnología de PCB - ¿Estudio de integridad de la señal: entender la longitud crítica, qué es el rebote en tierra?

¿Estudio de integridad de la señal: entender la longitud crítica, qué es el rebote en tierra?

2021-08-25
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Author:IPCB

Entender la longitud crítica

Muchas personas son muy vagas sobre el concepto de longitud crítica de la línea Placa de circuito impreso, Mucha gente ni siquiera sabe el concepto.. Si usted Diseño Placa de circuito impreso de alta velocidad, pero no conoce el concepto, Puede estar seguro de que el tablero final puede no funcionar de forma estable., Sin embargo, se siente abrumado y no puede depurar.


Longitud crítica Muy desordenado en la industria. Algunos dicen que es de tres pulgadas., Algunos dicen que es una pulgada.. He oído muchas otras opiniones., La mayoría de ellos se deben a una comprensión errónea del concepto. Mucha gente dice que si el rastro es demasiado largo, Esto dará lugar a un reflejo de la señal, Si la trayectoria es corta, No causa reflexión.. Esta declaración es muy falsa., Mezclar varios conceptos como una mezcla. ¿Cuál es la longitud crítica?, Cuánto vale?, Por qué deberíamos prestar atención a la longitud crítica?


La mejor manera de entender la longitud crítica es analizar desde el punto de vista del tiempo.. La transmisión de la señal en la red requiere cierto tiempo Placa de circuito impreso Encontrar. El tiempo de transmisión en el tablero fr4 ordinario es de aproximadamente 6 pulgadas por nanosegundo. Por supuesto., La velocidad de las trayectorias superficiales e internas es ligeramente diferente. La reflexión de la señal ocurre cuando la impedancia en la trayectoria cambia repentinamente, Esto es independiente de la longitud de la trayectoria. Sin embargo,, Si la trayectoria es corta, La señal reflejada regresa a la fuente antes de que la señal de la fuente se eleve a un nivel alto, Y la señal transmitida se ahogará en el borde ascendente, Y la forma de onda de la señal no cambia mucho. Si la trayectoria es larga, La señal del transmisor ha alcanzado un alto nivel, La señal reflejada llega a la fuente, La señal reflejada se superpone a la posición de alto nivel, Causar interferencia. Luego, la longitud de la trayectoria tiene un valor crítico. Si es mayor que este valor:, La señal de retorno se superpone a un alto nivel, Si la señal reflejada es inferior a este valor, la señal se sumerge en el borde ascendente. El valor crítico es la longitud crítica. Tenga en cuenta que esta definición es muy inexacta, Porque sólo se considera un reflejo. Esto es sólo para entender el concepto.


¿Cuál es la definición exacta? De hecho, los reflejos ocurren muchas veces. Aunque el tiempo de retorno de la primera reflexión de la señal es menor que el tiempo de subida de la señal, la reflexión múltiple posterior también se superpondrá en la posición de alto nivel, causando interferencia en la forma de onda de la señal. A continuación, la longitud crítica debe definirse razonablemente como la longitud del rastro que puede controlar la interferencia de la señal reflejada dentro del rango permitido. El tiempo de ida y vuelta de la señal de esta longitud es mucho más corto que el tiempo de subida de la señal. Los datos empíricos encontrados en el experimento son que cuando el retardo de tiempo de la señal en la línea de traza de Placa de circuito impreso es superior al 20% del borde ascendente de la señal, la señal producirá un anillo obvio. Para una señal de Onda cuadrada con un tiempo de subida de 1 ns, la señal sonará seriamente cuando la longitud de la traza de Placa de circuito impreso sea de 0,2 * 6 = 1,2 pulgadas o más. Por lo tanto, la longitud crítica es de 1,2 pulgadas, aproximadamente 3 cm.


Puede que lo hayas notado., Tiempo de subida de la señal de nuevo! Una vez más, the signal rise time occupies an important position in high-speed Diseño.


Qué es una bomba terrestre

El llamado "rebote de puesta a tierra" se refiere al cambio del nivel interno de puesta a tierra del CHIP en relación con el nivel de puesta a tierra del tablero de circuitos. La referencia a la "puesta a tierra" de una placa de circuito es como si el nivel de "tierra" dentro de un chip estuviera latiendo constantemente, por lo que se llama visualmente rebote de tierra. Cuando el Estado de la salida del dispositivo cambia a otro Estado, el fenómeno del rebote de la tierra causará que la entrada lógica del dispositivo falle.


¿Entonces, cómo?Bomba terrestre"Vamos?


Parámetros parasitarios. El rebote de la tierra es causado por la Inductancia en el pin.


Podemos explicarlo intuitivamente usando la siguiente figura. Las diferentes posiciones del interruptor q en la figura representan los dos Estados de salida "0" y "1". Supongamos que debido al cambio de Estado del Circuito, el interruptor q se enciende en el bajo nivel RL, el condensador de carga se descarga al suelo, con la caída de tensión del condensador de carga, su carga acumulada fluye al suelo, formando una gran sobrecarga de corriente en el circuito de tierra. Con el aumento de la corriente de descarga y luego la atenuación, el cambio de corriente actúa sobre la Inductancia LG del pin de puesta a tierra, formando así una cierta diferencia de tensión entre la "puesta a tierra" del circuito externo del CHIP y la puesta a tierra interna del chip. Como se muestra en la figura VG, la deriva potencial de la tierra de referencia interna del chip causada por la conversión de la salida es un rebote de la tierra.

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La salida del chip a cambia y produce un rebote en tierra. La lógica de recepción compara el voltaje de entrada con el voltaje de tierra en el chip para determinar la entrada. Por lo tanto, desde el punto de vista de la lógica de recepción, parece que la propia señal de entrada superpone el mismo ruido que el ruido de rebote en tierra.


Hoy en día, la escala del circuito integrado es cada vez mayor, la velocidad de conmutación es cada vez mayor, si el control no es bueno, el ruido de rebote de la tierra afectará la función del circuito. Por lo tanto, es necesario comprender profundamente el concepto de rebote en tierra y estudiar sus leyes.