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PCB 블로그 - PCB 보드 품질 검증을 위한 직렬 교란 측정 방법

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PCB 블로그 - PCB 보드 품질 검증을 위한 직렬 교란 측정 방법

PCB 보드 품질 검증을 위한 직렬 교란 측정 방법

2022-04-07
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Author:pcb

통신, 비디오, 네트워크 및 컴퓨터 기술 분야에서 디지털 시스템의 작동 속도가 향상됨에 따라 이러한 시스템에서 인쇄 회로 기판의 품질에 대한 요구도 증가하고 있습니다.초기 PCB 보드 설계는 신호 주파수가 증가하고 펄스 상승 시간이 단축되는 상황에서 시스템 성능과 작업 요구를 보장할 수 없었다.현재 PCB 보드 설계에서는 전송선 이론을 사용하여 PCB 보드와 해당 구성 요소 (에지 커넥터, 마이크로밴드 및 구성 요소 소켓) 를 모델링해야 합니다.PCB에서 인터럽트의 형태, 메커니즘 및 결과를 충분히 이해하고 해당 기술을 사용하여 인터럽트를 억제해야만 PCB를 포함한 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.이 문서는 PCB 보드 설계에 중점을 둡니다. 그러나 이 문서에서 논의 된 내용은 케이블과 커넥터 표징 등 다른 응용 프로그램에서도 유용 할 것으로 믿습니다.PCB 설계자는 노이즈 수준 증가, 원하지 않는 피크, 데이터 가장자리의 떨림, 예기치 않은 신호 반사와 같은 성능 문제를 초래할 수 있기 때문에 직렬 교란 현상에 관심을 기울입니다.이러한 문제 중 어느 것이 PCB 설계에 영향을 미치는지는 보드에 사용되는 논리 회로의 특성, 보드 설계, 직렬 모드 (역방향 또는 양방향), 간섭선 및 간섭되는 것과 같은 여러 요소에 따라 결정됩니다.전선 양쪽의 단말기.아래에 제공된 정보는 독자들이 교란에 대한 이해와 연구를 향상시켜 교란이 디자인에 미치는 영향을 줄일 수 있도록 도와준다.

PCB 보드

직렬 교란의 연구 방법은 PCB 보드 설계에서 직렬 교란을 최소화하기 위해 허용 저항과 감지 사이의 균형을 찾고 PCB 보드의 제조 가능성이 전송선 임피던스를 잘 제어하도록 요구하기 때문에 정격 임피던스 값에 도달하기 위해 노력해야합니다.보드 설계가 완료되면 보드의 구성 요소, 커넥터 및 터미널에 따라 회로 성능에 미치는 충격 유형의 영향이 결정됩니다.시간 도메인 측정을 사용하여 코너 주파수를 계산하고 PCB 보드 인터럽트(PCB 보드의 인터럽트) 모델을 이해하여 설계자가 인터럽트 분석의 경계를 설정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.시역 측정 방법은 직렬 교란을 측정하고 분석하기 위해 주파수 대역 기술을 사용하여 스펙트럼에서 클럭의 고조파 분량과 이러한 고조파 주파수에서의 EMI 값 사이의 관계를 관찰할 수 있다.그러나 디지털 신호 가장자리의 시역 측정 (신호 레벨의 10% 에서 90% 로 상승하는 데 걸리는 시간) 도 직렬 교란을 측정하고 분석하는 수단이다. 시역 측정은 속도 또는 상승 시간이 신호의 각 주파수 분량의 높이를 직접 가리킨다.따라서 신호 가장자리에 의해 정의된 신호 속도 (즉, 상승 시간) 도 직렬 교란의 메커니즘을 밝히는 데 도움이 된다.상승 시간은 코너 빈도를 계산하는 데 직접 사용할 수 있습니다.이 문서에서는 상승 시간 측정 방법을 사용하여 간섭을 설명하고 측정합니다.변곡점 주파수는 디지털 시스템의 신뢰할 수 있는 운행을 확보하기 위해 설계자는 반드시 변곡점 주파수 이하의 회로 설계의 성능을 연구하고 검증해야 한다.디지털 신호의 주파수 영역 분석에 따르면 변곡점 주파수보다 높은 신호는 감쇠되기 때문에 교란에 실질적인 영향을 미치지 않고 변곡점 주파수보다 낮은 신호는 회로 조작에 영향을 줄 수 있는 충분한 에너지를 포함한다.변곡점 주파수의 계산 방법은 fknee=0.5/trisePCB 보드 교란 모델 이 절에서 제시한 모델은 서로 다른 형태의 교란을 연구하기 위한 플랫폼을 제공하고 두 마이크로밴드 선 사이의 상호 저항이 어떻게 PCB의 교란을 초래하는지 설명한다.상호 저항은 두 개의 흔적선을 따라 고르게 분포한다.디지털 게이트가 교란선의 상승선에 부딪히고 흔적선을 따라 전파될 때 교란은 발생한다. 1) 상호 커패시터 Cm와 상호 감지 Lm는 모두 전압을 인접한 교란선에"교란"하거나"교란"하게 한다. 2) 교란 전압은 좁은 펄스 형태로 교란선에 나타나며, 그 폭은 교란선의 펄스 상승 시간과 같다3) 교란 선로에서 교란 펄스는 둘로 나뉘어 두 반대 방향으로 전파되기 시작한다.이것은 교란을 두 부분으로 나눈다. 원시 교란 펄스 전파 방향을 따라 전파되는 순방향 교란과 신호원과 반대 방향을 따라 전파되는 역방향 교란이다.직렬 교란의 유형과 결합 메커니즘은 앞에서 논의한 모델을 바탕으로 아래에 직렬 교란의 결합 메커니즘을 설명하고 두 가지 유형의 직렬 교란, 정방향과 역방향에 대해 토론한다.회로의 상호 커패시터로 인한 간섭 메커니즘: 간섭 라인의 펄스가 커패시터에 도달하면 좁은 펄스가 커패시터를 통해 간섭되는 라인으로 결합됩니다.결합 펄스의 폭은 상호 용량의 크기에 의해 결정된다.그런 다음 결합 펄스가 둘로 나뉘어 두 반대 방향으로 교란선을 따라 전파되기 시작합니다.센싱 또는 변압기 결합 메커니즘 회로의 상호 감지는 간섭을 일으킬 수 있으므로 간섭 라인에서 전파되는 펄스는 전류 피크가 나타나는 다음 위치를 충전합니다.이 전류의 최고봉은 자기장을 생성한 다음 방해를 받는 도선에서 전류의 최고봉을 감지한다.변압기는 교란 선로에서 두 개의 극성이 상반되는 전압 최고봉을 생성한다: 음의 최고봉은 앞으로 전파되고, 양의 최고봉은 뒤로 전파된다. 역방향 교란은 상기 모델에 의해 발생하는 커패시터와 전감 결합 교란 전압은 교란 도선의 교란 위치에서 상호 효과를 가진다.이로 인해 발생하는 역방향 간섭은 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다. 역방향 간섭은 같은 극성을 가진 두 펄스의 합입니다.직렬 교란 위치는 간섭 펄스의 가장자리에 따라 전파되기 때문에 역방향 간섭은 피간섭선의 원단에서 저전평, 광펄스 신호로 나타나며 그 폭은 흔적선의 길이에 대응한다.반사 교란 폭은 교란 선로의 펄스 상승 시간과 무관하지만, 상호 임피던스 값에 따라 달라진다. 순방향 교란은 용량과 센싱 결합의 교란 전압이 피해 선로의 교란 위치에 누적된다는 점을 재확인한다.양방향 간섭에는 다음과 같은 특성이 포함됩니다. 양방향 간섭은 두 역극성 펄스의 합계입니다.극성이 반대이기 때문에, 결과는 용량과 전감의 상대값에 달려 있다.전방향 교란은 피해자 선의 끝에서 공격자의 펄스 상승 시간과 같은 너비의 좁은 첨봉으로 나타난다.전방향 간섭은 간섭 펄스의 상승 시간에 달려 있다.상승 가장자리가 빠를수록 진폭은 높아지고 너비는 좁아진다.전방향 교란 폭은 또한 쌍의 길이에 달려 있다: 교란 위치가 침략자 펄스의 가장자리를 따라 전파될 때 피해자 도선의 전방향 교란 펄스는 더 많은 에너지를 얻게 된다.기기와 설정은 실험실에서 효과적으로 인터럽트를 측정하기 위해 측정 대역폭이 20GHz인 광대역 오실로스코프를 사용해야 하며, 측정된 회로는 상승된 펄스를 출력하는 고품질의 펄스 발생기로 구동되어야 한다