PCB技術 - 反射信号の研究及びPCBへの応用

PCBトレースが正しく終端していない（端子整合）場合、駆動端からの信号パルスは受信端で反射し、予期せぬ影響を与え、信号プロファイルを歪める。歪みが非常に大きいと、さまざまなエラーが発生し、PCB設計が失敗する可能性があります。同時に、歪み信号のノイズに対する感受性が増加し、設計の失敗を招く可能性もある。このような状況を十分に考慮しないと、EMIは大幅に増加し、それは自身の設計の結果に影響を与えるだけでなく、システム全体の障害にもつながります。

反射信号の主な原因は、トレースが長すぎること、整合、容量またはインダクタンスが大きすぎ、インピーダンス不整合によって終端されていない伝送線。

5.2遅延とタイミング誤差

信号遅延とタイミング誤差は、信号が論理レベルの高閾値と低閾値との間で変化するとき、信号は一定期間ジャンプしないことを示している。過大な信号遅延はタイミング誤差や機器機能の乱れを招く可能性がある。

複数の受信機がある場合、通常は問題が発生します。回路設計者は、設計の正確性を確保するために、最悪の場合の時間遅延を決定しなければならない。信号遅延の原因：ドライバの過負荷、配線の長さ。

5.3論理レベル閾値エラーを複数回越える

変換中に、信号が論理レベルしきい値を複数回通過することがあり、このタイプのエラーを引き起こす可能性があります。論理レベル閾値を複数回通過する誤差は、信号の発振が論理レベル閾値の近くで発生し、論理レベル閾値を複数回通過すると論理機能が乱れる特別な形式である。反射信号の原因：トレース線長、伝送線が終端していない、容量またはインダクタンスが大きすぎる、およびインピーダンス不整合。

5.4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ダウンシュートには、トラックが長すぎるか、信号の変化が速すぎるという2つの理由があります。ほとんどのコンポーネントの受信側は入力保護ダイオードによって保護されていますが、これらのオーバーシュートレベルはコンポーネントの電源電圧範囲をはるかに超え、コンポーネントを損傷することがあります。

5.5クロストーク

クロストークは、信号が信号線を通過すると、PCB上のそれに隣接する信号線に相関信号が誘起されることを示し、これをクロストークと呼ぶ。

信号線が地に近いほど線間隔が大きくなり、生成されるクロストーク信号が小さくなる。非同期信号とクロック信号はクロストークが発生しやすい。したがって、クロストークの方法は、クロストーク信号を除去するか、深刻な干渉を受けた信号を遮蔽することである。

5.6電磁放射

EMI（電磁干渉）とは、電磁干渉のことです。原因となる問題には、過剰な電磁放射線と電磁放射線に対する感受性が含まれる。EMIは、デジタルシステムに電源が入ると、周囲の環境に電磁波を放射し、周囲の環境での電子機器の正常な動作を妨げることを示しています。その主な原因は、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シミュレーションにはソフトウェアツールがありますが、EMIエミュレータは非常に高価で、シミュレーションパラメータと境界条件を設定するのは難しく、シミュレーション結果の正確性と実用性に直接影響します。最も一般的な方法は、EMIを制御するために設計のさまざまな側面にさまざまな設計規則を適用することで、設計のさまざまな側面の規則駆動と制御を実現することです。これらはすべて経験を通じて実現する必要があります。実際、PCB工場の高速回路設計には多くの基本理論がある。