Teknik PCB - Penelitian integriti isyarat: memahami panjang kritik, apakah lompatan tanah?

Memahami panjang kritik

Banyak orang sangat tidak jelas tentang konsep panjang kritik garis pada PCB, dan bahkan banyak orang tidak tahu konsep ini sama sekali. Jika anda merancang papan sirkuit kelajuan tinggi tetapi don â™t tahu konsep ini, anda boleh pastikan papan sirkuit terakhir mungkin tidak berfungsi stabil. Tetapi and a berada dalam kehilangan dan tidak mempunyai cara untuk menyahpepijat.

Panjang kritikal sangat membingungkan dalam industri. Beberapa orang mengatakan bahawa ia adalah 3 inci, dan beberapa orang mengatakan bahawa ia adalah 1 inci. Saya telah mendengar banyak pendapat lain, yang sebahagian besar disebabkan oleh pemahaman yang salah tentang konsep ini. Banyak orang kata jika jejak itu terlalu panjang, ia akan menyebabkan refleksi isyarat, dan jika jejak itu pendek, ia tidak akan menyebabkan refleksi. Pernyataan ini sangat salah, mencampur beberapa konsep bersama-sama seperti mash. Jadi berapa panjang kritik, berapa banyak, dan mengapa kita perlu memperhatikan panjang kritik?

Cara terbaik untuk memahami panjang kritik adalah untuk menganalisisnya dari perspektif masa. Ia mengambil masa tertentu untuk isyarat dihantar pada jejak PCB. Masa pemancaran pada papan FR4 biasa adalah kira-kira 6 inci per nanosek. Sudah tentu, kelajuan jejak permukaan dan jejak dalaman sedikit berbeza. Refleksi isyarat berlaku apabila terdapat perubahan tiba-tiba dalam impedance pada jejak, yang tidak ada kaitan dengan panjang jejak. Bagaimanapun, jika jejak sangat pendek, isyarat terreflected telah kembali ke sumber sebelum isyarat sumber telah naik ke tahap tinggi, dan isyarat yang dihantar akan tenggelam di pinggir naik, dan bentuk gelombang isyarat tidak akan berubah banyak. Jika jejak adalah sangat panjang, isyarat di hujung penghantaran telah mencapai tahap tinggi, dan isyarat terreflected mencapai hujung sumber, maka isyarat terreflected akan ditolak pada kedudukan tahap tinggi, menyebabkan gangguan. Kemudian ada nilai kritik untuk panjang jejak. Jika ia lebih besar daripada nilai ini, isyarat kembalian akan ditolak pada tahap tinggi, dan isyarat yang terrefleks akan ditenggelamkan oleh pinggir naik jika ia kurang dari nilai ini. Nilai kritik ini adalah panjang kritik. Perhatikan bahawa definisi ini sangat tidak tepat, kerana hanya satu refleksi dianggap. Ini hanya untuk memahami konsep.

Jadi apa definisi yang tepat? Dalam praktik, refleksi berlaku berbilang kali. Walaupun masa untuk refleksi isyarat pertama untuk kembali ke sumber adalah kurang daripada masa pinggir yang meningkat isyarat, refleksi berbilang berikutnya juga akan ditolak pada kedudukan aras tinggi, menyebabkan gangguan kepada bentuk gelombang isyarat. Kemudian, definisi yang masuk akal bagi panjang kritik patut ialah: panjang jejak yang boleh mengawal gangguan isyarat terrefleks dalam julat yang boleh diterima. Masa perjalanan bulat isyarat panjang ini jauh lebih pendek daripada masa naik isyarat. Data empirik yang ditemui dalam eksperimen adalah apabila lambat masa isyarat pada jejak PCB lebih tinggi dari 20% pinggir naik isyarat, isyarat akan menghasilkan bunyi yang jelas. Untuk isyarat gelombang kuasa dua dengan masa naik 1ns, apabila panjang jejak PCB adalah 0.2*6=1.2 inci atau lebih, isyarat akan berdering serius. Jadi panjang kritik ialah 1.2 inci, kira-kira 3cm.

Anda mungkin telah melihat, ia adalah isyarat naik lagi! Sekali lagi, masa untuk meningkat isyarat memegang kedudukan penting dalam rancangan kelajuan tinggi.

Apa itu bom tanah?

Yang dipanggil "lompatan tanah" merujuk kepada perubahan aras "tanah" dalaman cip berkaitan dengan aras "tanah" papan sirkuit. Mengambil "tanah" papan sirkuit sebagai rujukan, ia seperti aras "tanah" di dalam cip terus berdetak, jadi ia jelas dipanggil lompatan tanah. Apabila terminal output peranti mempunyai transisi keadaan ke keadaan lain, fenomena lompatan tanah akan menyebabkan kesalahan pada terminal input logik peranti.

Jadi bagaimana "bom tanah" datang?

Parameter Parasit. Melompat tanah disebabkan oleh induktan pada pin.

Kita boleh menggunakan figur berikut untuk menjelaskan secara intuitif. Posisi yang berbeza bagi tukar Q dalam figur mewakili dua keadaan output "0" dan "1". Anggap bahawa disebabkan perubahan keadaan sirkuit, tukar Q menyalakan aras rendah RL, kondensator muatan melepaskan ke tanah, sebagaimana tenaga kondensator muatan jatuh, muatan berkumpul mengalir ke tanah, membentuk gelombang semasa besar di loop tanah. Semasa arus pembuangan membentuk dan kemudian runtuh, perubahan semasa ini bertindak pada induktansi LG pin tanah, sehingga perbezaan tegangan tertentu akan membentuk antara "tanah" papan sirkuit diluar cip dan tanah di dalam cip, seperti yang dipaparkan dalam figura VG. Jenis rujukan dalaman ini potensi drift tanah cip disebabkan oleh pertukaran output adalah lompatan tanah.

Output cip A berubah, menghasilkan lompatan tanah. Ini mempunyai kesan pada logik input cip A. Logik penerima membandingkan tekanan input dengan tekanan tanah di dalam cip untuk menentukan input. Oleh itu, dari logik menerima, ia seolah-olah isyarat input sendiri ditolak dengan bunyi yang sama seperti bunyi lompat tanah.

Hari ini, skala sirkuit terintegrasi semakin besar, kelajuan penukaran semakin meningkat, dan bunyi lompatan tanah akan mempengaruhi fungsi sirkuit jika ia tidak dikendalikan dengan baik. Oleh itu, perlu memahami secara mendalam konsep lompatan tanah dan mempelajari undang-undang.