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PCBニュース - PCB設計における伝送線路効果

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PCBニュース - PCB設計における伝送線路効果

PCB設計における伝送線路効果

2021-11-01
View:388
Author:Kavie

以上のように定義された伝送線路モデルに基づいて、伝送線路は、回路設計全体に以下の効果をもたらす。

反射信号

遅延とタイミングエラー

論理レベルのしきい値誤差を繰り返し交替する

関連キーワード:オーバーシュート

外接雑音

EMI放射線

PCB


1反射信号

トレースが適切に終了しなかった場合(端子整合)、駆動端からの信号パルスが受信端で反射され、予期せぬ影響を与え、信号プロファイルを歪める。歪みが非常に重要であるとき、それはいろいろなエラーを引き起こして、設計失敗を引き起こすことがありえます。同時に、歪んだ信号のノイズに対する感受性が増加し、これによって、設計上の障害も生じる。上記の状況が十分に考慮されないならば、EMIはかなり増加します。そして、それはそれ自身のデザインの結果に影響を及ぼすだけでなく、システム全体の失敗も引き起こします。

反射信号の主な理由は以下の通りです。整合、過剰容量またはインダクタンス、インピーダンス不整合によって終端されない伝送線路。

2遅れとタイミングエラー

信号遅延およびタイミングエラーは、以下のように明示される。信号は、論理レベルの高しきい値と低いしきい値との間で信号が変化する期間にジャンプしない。過度の信号遅延は、デバイスエラーのタイミングエラーと混乱を引き起こす可能性があります。

問題は通常、複数の受信機がある場合に発生します。回路設計者は設計の正確性を保証するために最悪の時間遅延を決定しなければならない。信号遅延の理由:ドライバはオーバーロードされ、配線は長すぎる。

論理レベルしきい値エラーを横断する3つの倍数

信号は、遷移プロセス中に何度も論理レベルしきい値を横切ることができ、このタイプのエラーが生じる。論理レベルしきい値を複数回横切るというエラーは、信号の発振が論理レベルしきい値の近傍で発生し、論理レベルのしきい値を複数回横切ることによって論理関数障害を引き起こす信号発振の特殊な形態である。反射信号の原因:長いトレース、無終端伝送線、過剰なキャパシタンスまたはインダクタンス、およびインピーダンス不整合。

4オーバーシュートとアンダーシュート

オーバーシュートとアンダーシュートの2つの理由から来ている:トレースが長すぎるか、信号があまりにも高速に変更されます。ほとんどのコンポーネントの受信端は、入力保護ダイオードによって保護されるが、時々、これらのオーバーシュートレベルは、コンポーネント電源電圧範囲および損傷コンポーネントをはるかに超える。

5クロストーク

信号が信号線を通過するとき、クロストークは現れます、関連するシグナルはPCB上のそれに隣接した信号線で誘発されます。我々はそれをクロストークと呼ぶ。

信号線が近くに接地され、ライン間隔が大きくなり、クロストーク信号が生成される。非同期信号およびクロック信号は、クロストークにより傾向がある。したがって、クロストーク除去の方法は、クロストーク信号を除去するか、または深刻に干渉している信号を遮蔽することである。

電磁波放射

EMI(電磁波干渉)とは電磁干渉を指す。問題は、過度の電磁放射と電磁放射に対する感受性を含む。EMIは、デジタルシステムが電源オンされると、周囲の環境に電磁波を放射し、それによって周囲の環境における電子機器の通常の動作を妨害することにある。その主な理由は、回路の動作周波数が高すぎ、レイアウトが不合理であることである。EMIシミュレーション用のソフトウェアツールがあるが、EMIシミュレータは非常に高価であり、シミュレーションパラメータと境界条件を設定することは困難であり、シミュレーション結果の精度と実用性に直接影響する。最も一般的な方法は、デザインのあらゆる局面においてルール駆動および制御を実現するために、設計のあらゆる側面においてEMIを制御するための様々な設計ルールを適用することである。

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