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臨界長を理解する
多くの人々は、その上の線の臨界長の概念について非常に曖昧です PCB, そして、多くの人々さえ、この概念を知っています. あなたならば デザイン 高速回路基板であるが、ドン・イエ, 最終的な回路基板が安定して動作しない場合があります., しかし、あなたは損失で、デバッグの方法がありません.
限界長 業界では非常に混乱している. それが3インチであると言う人もいる, そして、それが1インチであると言う人もいます. 私は他の多くの意見を聞いた, そのほとんどは、この概念の不正確な理解に起因する. 多くの人々は、トレースが長すぎる場合は, これは、信号の反射を引き起こす, そして、跡が短いならば, それは反射を引き起こさない. この声明は非常に間違っている, マッシュのようにいくつかの概念を混合する. 重要な長さは何ですか, いくらですか, そしてなぜ我々は重要な長さに注意を払うべきですか?
重要な長さを理解する最良の方法は、時間の観点からそれを分析することです. これは、信号を送信するための特定の時間かかる PCB トレース. 通常のFR 4ボード上の送信時間は、ナノ秒当たり約6インチである. もちろん, 表面トレースと内部トレースの速度はわずかに異なる. 信号反射は、トレース上のインピーダンスが突然変化したときに生じる, トレースの長さとは何の関係もない. しかし, トレースが非常に短いならば, 反射信号は、ソース信号が高レベルに上昇する前にソースに戻る, そして、送信された信号は、立ち上がりエッジ22においてサブマージされる, そして、信号波形はあまり変化しない. トレースが非常に長いならば, 送信端の信号はハイレベルに達している, そして、反射された信号がソース端に達する, それから、反射されたシグナルは、高レベル位置に重畳される, 干渉を引き起こす. それから、跡の長さのために重要な値があります. この値より大きい場合, リターン信号はハイレベルに重畳される, そして、それがこの値未満である場合、反映されたシグナルは立ち上がりエッジによって、冠水される. この重要な値は臨界長です. この定義は非常に不正確であることに注意してください, 一つの反射しか考えられないから. これは、概念を理解するためだけのことです.
では、正確な定義は何ですか？実際には、反射は複数回起こる。第1の信号反射がソースに戻るまでの時間が信号立ち上がりエッジ時間未満であるが、その後の多重反射も高レベル位置に重畳され、信号波形への干渉を引き起こす。そして、臨界長の妥当な定義は、許容範囲内で反射信号の干渉を制御することができるトレース長でなければならない。この長さの信号往復時間は、信号立ち上がり時間よりもずっと短い。実験において発見された経験的データは、PCBトレース上の信号の時間遅延が信号の立ち上がりエッジの20 %より高いとき、信号が明らかなリンギングを生じることである。1 nsの立ち上がり時間を持つ方形波信号に対しては、PCBトレース長が0.2×6＝1.2インチ以上であると、信号は深刻に鳴り響く。臨界長は1.2インチ，約3 cmである。
あなたは気づいたかもしれない, 再び信号の立ち上がり時間です! もう一度, the signal rise time occupies an important position in high-speed デザイン.
地面爆弾とは
いわゆる「グラウンドバウンス」とは、回路基板の「グラウンド」レベルに対して、チップの内部「接地」レベルの変化を指す。回路基板の「グランド」を基準として、チップ内部の「グランド」レベルは常に打たれているので、それは生き生きとして接地バウンスと呼ばれる。デバイス出力端子が他の状態への状態遷移を有するときに、接地バウンスの現象はデバイスの論理入力端子上の不具合を引き起こす。
それでどうやってグラウンドボム「おいで?
寄生パラメータ地面弾みは、ピンのインダクタンスに起因します。
直感的に説明するには、次の図を使用できます。図中のスイッチQの位置は、出力「0」と「1」の2つの状態を表している。回路の状態変化により、スイッチQがローレベルになると、負荷コンデンサ電圧が低下すると負荷コンデンサが接地に放電し、その蓄積電荷が接地に流れ、グランドループに大きな電流サージが形成されると仮定する。放電電流が蓄積し、その後、低下すると、この電流変化は接地ピンのインダクタンスLgに作用し、図のVgに示すように、チップの外側の回路基板の「グラウンド」とチップ内部のグラウンドとの間にある電圧差が生じる。このような出力変換によるチップの内部基準接地電位ドリフトはグランドバウンスである。
チップAの出力は変化して、地面跳ねを生じます。これは、チップAの入力論理に影響を及ぼす。受信論理は、入力電圧をチップ内の接地電圧と比較して入力を決定する。したがって、受信論理から、入力信号自体がグランドバウンスノイズと同じノイズで重畳されているかのようになる。
最近では、集積回路の規模が大きくなり、スイッチング速度は常に増加し、接地バウンスノイズは回路の機能に影響しない。そのため、グラウンドバウンスの概念を深く理解し、その法則を研究する必要がある。
