Data PCB - Melompat tanah papan PCB sirkuit kelajuan tinggi

Melompat tanah sirkuit kelajuan tinggi Papan PCB. Seperti yang dipaparkan dalam figur adalah gelung isyarat lengkap, U1 ialah pemandu; U2 adalah penerima; L1, L3 adalah induktan pakej bagi pin output isyarat UI komponen dan pin tanah berdasarkan; L2, L4 adalah pin output isyarat U2 komponen dan induktan Pakej pin tanah. Anggap kes sederhana di mana pesawat rujukan laluan isyarat adalah "tanah" bagi UI peranti, U2, dan isyarat komponen dan pins tanah tidak dekat.

Menurut undang-undang asas elektromagnetisme, apabila semasa berlalu melalui loop, ikol magnetik dijana disekitar laluan isyarat dan laluan kembali, dan garis medan magnetik disekitar salah satu pusingan keseluruhan laluan adalah ikol magnetik (ikol magnetik diri) dijana oleh semasa dalam laluan tersebut. Ia terdiri dari dua bahagian dari koil magnetik (koil magnetik bersama) yang dijana oleh laluan semasa lain di sekelilingnya. Maksudnya, konduktor melalui mana arus isyarat mengalir mempunyai indunan, dan total indunan terdiri dari dua bahagian: indunan diri dan indunan bersama. Arah semasa kedua-dua laluan adalah bertentangan, dan arah koil magnetik juga bertentangan, jadi total induktan laluan adalah perbezaan antara induktan diri dan induktan bersama. Jika induksi diri laluan isyarat adalah LA; induksi diri laluan kembali adalah LB; inductans antara kedua-dua adalah LAB; maka total induktan laluan isyarat dan laluan kembali ialah:

Jika semasa dalam loop berubah, tekanan yang disebabkan akan berkembang di seluruh induktor. Tengah yang dijana pada laluan kembalinya ialah lompatan tanah. Tengah lompatan tanah bergantung pada kelajuan perubahan semasa. Ukuran ialah:

Melompat tanah adalah tegangan antara dua titik pada laluan kembali, yang dicipta dengan mengubah aliran dalam loop dengan cepat. Melompat tanah mempunyai sedikit kesan pada hujung pemandu, dan terutama mempengaruhi penerimaan, yang sama dengan bunyi yang digantung pada isyarat yang diterima. Jika terdapat pintu output berbilang menukar keadaan pada masa yang sama, bunyi melompat tanah akan meningkat beberapa kali, yang, bunyi tukar segerak. There are only two ways to reduce the ground bounce voltage:
1) Minimize the variation of loop current. This means reducing edge change rates and limiting the number of signal paths that share the return path;
2) Second, minimumkan induksi laluan kembali sebanyak mungkin. Kekurangan induktan laluan kembalian termasuk dua aspek: mengurangkan induktan diri laluan kembalian dan meningkatkan induktan antara laluan isyarat dan laluan kembalian. Kekurangan induksi diri bermaksud membuat laluan kembali terbuka sebanyak mungkin; meningkatkan induktan antara satu sama lain bermakna membuat laluan kembali dan isyarat sebanyak mungkin.

Here are some specific measures:
1) Use a multilayer board to lay out the power supply and ground reference plane, and directly solder the power supply pins and ground pins of the components on the plane to ensure the inductance and impedance of the power supply or ground pins;
2) Try to use components with low switching speed;
3) For components, pin tanah boleh ditambah semasa pakej, pin bekalan kuasa tambahan boleh diberikan untuk tahap kuasa, and a ground reference pin can be allocated for the input circuit;
4) Use the check-point input method;
5) Avoid using sockets and winding boards;
6) Place the decoupling capacitor as close as possible to the ground pin of the component.
Ground bounce is a source of noise generated by logic components. Kerana kadar pinggir isyarat dan penukaran tegangan yang lebih cepat dan lebih cepat, lompatan tanah kadang-kadang boleh menjadi masalah serius dan seharusnya direka dengan lebih perhatian pada Papan PCB.