PCB 기술 - 신호 완전성 연구: 임계 길이를 이해하면 지면 반등은 무엇입니까?

임계 길이 이해

많은 사람들이 PCB의 회선의 임계 길이에 대한 개념이 매우 모호하며, 심지어 많은 사람들이 이 개념을 전혀 모른다.만약 당신이 고속 회로 기판을 설계했지만 이 개념을 모른다면, 당신은 확실한 것은 최종 회로 기판이 안정적으로 작동하지 않을 수 있다는 것이다.,하지만 어찌할 바를 몰라 디버깅을 할 수 없습니다.

임계 길이는 업계에서 매우 혼란스럽다.어떤 사람은 그것을 3인치라고 하고, 또 어떤 사람은 1인치라고 한다.나는 다른 의견을 많이 들었는데, 대부분 이 개념에 대한 잘못된 이해로 인한 것이다.많은 사람들이 궤적이 너무 길면 신호반사를 일으키고 궤적이 짧으면 반사를 일으키지 않는다고 말한다.이런 견해는 매우 잘못된 것이다. 몇 가지 개념을 한데 섞으면 마치 진흙 덩어리와 같다.그렇다면 임계 길이는 무엇이고, 그것은 얼마이며, 왜 우리는 임계 길이에 주의해야 합니까?

임계 길이를 이해하는 가장 좋은 방법은 시간의 관점에서 분석하는 것입니다.신호가 PCB 흔적선에서 전송되려면 일정한 시간이 필요하다.일반 FR4 보드의 전송 시간은 나노초당 약 6인치입니다.물론 표면 흔적과 내부 흔적의 속도는 약간 다르다.흔적선의 임피던스가 갑자기 변하면 신호반사가 발생하는데 이는 흔적선의 길이와는 무관하다.그러나 궤적이 짧으면 원본 신호가 고전평으로 올라가기 전에 반사 신호가 원본으로 반환되고 송신 신호가 상승가에 잠기며 신호의 파형은 크게 변하지 않습니다.궤적이 길면 발사단의 신호가 이미 고전평에 도달하고 반사신호가 원단에 도달하면 반사신호가 고전평위치에 중첩되여 교란을 초래하게 된다.그런 다음 궤적의 길이에 임계 값이 있습니다.이 값보다 크면 반환 신호가 높은 레벨에 중첩되고 이 값보다 작으면 반사 신호가 상승함에 따라 잠깁니다.이 임계값은 임계 길이입니다.이 정의는 반사를 하나만 고려했기 때문에 매우 부정확합니다.단지 이 개념을 이해하기 위해서다.

그렇다면 정확한 정의는 무엇일까요?실제로 반사는 여러 번 발생합니다.비록 첫 번째 신호 반사가 원본으로 돌아오는 시간이 신호의 상승 연변 시간보다 작지만, 그 후의 여러 차례 반사도 고전평 위치에 중첩되어 신호 파형에 방해를 초래한다.그렇다면 임계 길이의 합리적인 정의는 반사 신호의 간섭을 용인 가능한 범위 내의 흔적선 길이로 제어할 수 있다는 것이다.이런 길이의 신호 왕복 시간은 신호 상승 시간보다 훨씬 짧다.실험에서 발견된 경험수치는 PCB 흔적선의 신호의 시연이 신호상승변의 20% 보다 높을 때 신호가 뚜렷한 진동벨을 산생한다는것이다.상승시간이 1ns인 방파신호의 경우 PCB 흔적선의 길이가 0.2 * 6 = 1.2인치 이상이면 신호가 심하게 울린다.그래서 임계 길이는 1.2인치, 약 3센티미터이다.

너는 이미 알아차렸을 것이다. 이것은 신호가 다시 상승하는 순간이다.다시 한번, 신호 상승 시간은 고속 설계에서 중요한 위치를 차지합니다.

지상 폭탄이란 무엇인가?

이른바"접지반등"이라 함은 칩내부의"접지"전평이 회로판의"접지"전평에 비해 변화하는것을 말한다.회로기판의"접지"를 참고로 하면 칩내부의"지"전평이 끊임없이 뛰고있는것과 같기에 형상적으로 접지반등이라고 한다.부품 출력단이 다른 상태로의 상태 변환을 가지고 있을 때, 접지 반등 현상은 부품의 논리 입력단에 가시를 일으킬 것이다.

그렇다면'지상 폭탄'은 어떻게 생겼을까?

기생 매개변수.접지 반등은 발에 있는 전기 감각에 의해 일어난다.

우리는 아래 그림으로 직관적으로 설명할 수 있다.그림에서 스위치 Q의 다른 위치는 출력 "0" 과 "1" 의 두 가지 상태를 나타냅니다.가령 회로 상태의 변화로 인해 스위치 Q가 RL 저전평을 연결하고 부하 콘덴서가 땅으로 방전되며, 부하 콘덴서의 전압이 하락함에 따라 그 축적된 전하가 땅으로 흘러 지회로에 큰 전류 서지를 형성한다.방전 전류가 축적되었다가 감쇠함에 따라, 이러한 전류 변화는 접지 핀의 센싱 LG에 작용하여 칩 외부 회로 기판의"땅"과 칩 내부의 땅 사이에 일정한 전압 차이를 형성한다, 그림 VG와 같다.출력 변환으로 인한 이런 칩 내부 참고지 전위 표류가 바로 땅굴이다.

칩 A의 출력이 변하여 지면이 반등한다.이는 칩A의 입력 논리에 영향을 미친다. 수신 논리는 입력 전압과 칩 내부의 접지 전압을 비교해 입력을 결정한다.따라서 수신 논리를 보면 입력 신호 자체에 지면 반발 소음과 같은 소음이 중첩된 것 같다.

오늘날 집적회로의 규모가 갈수록 커지고 스위치속도가 끊임없이 제고되고있는데 만약 잘 통제하지 못하면 접지반등소음이 회로의 기능에 영향을 미치게 된다.따라서 지면 점프의 개념을 깊이 이해하고 그 법칙을 연구할 필요가 있다.