Teknik PCB - Penelitian Integriti Isyarat: Toleransi Tengah

Dalam rekaan PCB kelajuan tinggi, sebahagian besar dari kerja adalah untuk melaksanakan anggaran bunyi dan merancang aras bunyi yang dijana oleh berbagai sumber bunyi sistem. Ini melibatkan konsep yang sangat dasar tetapi sangat penting: toleransi tegangan.

Toleransi tegangan merujuk kepada perbezaan sensitiviti kes terburuk diantara output pemacu dan input akhir penerima. Banyak peranti sensitif tekanan input. Figur menunjukkan hubungan logik antara output pemacu dan tekanan input penerima.

Untuk akhir pemacu, aras output tinggi tidak lebih rendah dari VOH min, dan aras output rendah tidak lebih tinggi dari maksimum VOL. Bagi input pada akhir penerima, selama ia lebih tinggi dari VIH min, ia boleh menjamin bahawa logik 1 diterima dengan yakin, dan selama ia lebih rendah dari maksimum VIL, ia boleh dijamin untuk menerima logik 0. Jika tenaga input berada di kawasan antara VIH min dan VIL maksimum, ia boleh dianggap sebagai 1 atau 0 oleh sirkuit penerima. Oleh itu, tekanan input tidak boleh berada di kawasan tidak pasti ini untuk sirkuit penerima. Dalam terma hubungan antara output aras tinggi dan input, terdapat perbezaan antara nilai output minimum dan nilai input minimum yang boleh dibenarkan. Nilai ini adalah toleransi tenaga tinggi.

Ia adalah: toleransi tegangan tinggi = VOH min-VIH min. Sama seperti toleransi tegangan tinggi = VIH min-VILmax.

Toleransi tegangan menyediakan zon penimbal untuk pelbagai faktor tidak diinginkan dalam sistem sirkuit pemprosesan, sehingga sistem boleh tolak kerosakan isyarat dalam proses penghantaran dan menerima secara tertentu. Toleransi tegangan bermain peran penting dalam rancangan anggaran bunyi sistem. Sampah bunyi akhir sistem tidak boleh melebihi toleransi tekanan, sebaliknya, sistem tidak akan berfungsi secara biasa apabila isyarat memasuki kawasan tidak pasti akhir penerimaan.

Selalu akan ada faktor yang tidak puas dalam sistem sebenar, yang akan menyebabkan penghancur isyarat dan memperkenalkan bunyi. Situasi berikut akan memperkenalkan bunyi:

1. Oleh sebab wujud impedance loop, titik tekanan tidak dapat dihindari berlaku dalam loop, yang mengakibatkan perbezaan potensi tanah antara peranti logik. Isyarat yang dihantar oleh sirkuit gerbang adalah potensi tetap pada potensi tanah tempatan. Jika terdapat ofset antara potensi rujukan akhir penghantaran dan akhir penerimaan, maka potensi diterima akan menjadi potensi lain.

2. Aras ambang bagi beberapa produk logik adalah fungsi suhu. Penghantaran isyarat dari pintu dengan suhu yang lebih rendah ke pintu dengan suhu yang lebih tinggi mungkin telah mengurangkan toleransi atau toleransi negatif.

3. Semasa isyarat kembali yang berubah dengan cepat mengalir melalui induktan laluan tanah, menyebabkan tekanan ke tanah diantara peranti logik berubah. Perbezaan tekanan tanah ini mempunyai kesan yang sama pada potensi isyarat yang diterima dengan perbezaan potensi tanah DC yang disebut di atas. Ini adalah bentuk percakapan salib.

4. Isyarat di garis sebelah mungkin disambung dengan satu sama lain melalui kapasitas bersama-sama atau induksi bersama-sama, yang boleh menyebabkan salib bercakap kepada garis tertentu. Crosstalk ditukar pada isyarat yang dijangka diterima, yang mungkin mengubah isyarat yang baik ke ambang penukaran sebelah.

5. Ringing, refleksi, dan garis panjang mengganggu bentuk isyarat binari. Berbanding dengan akhir penghantaran, isyarat yang berubah pada akhir penerima kelihatan lebih kecil (atau lebih besar). Toleransi menyediakan beberapa toleransi untuk gangguan isyarat.

Dua situasi pertama akan wujud dalam semua sistem elektronik, walaupun kelajuan operasi mereka. Tiga yang terakhir adalah unik untuk sistem kelajuan tinggi. Tiga kesan kelajuan tinggi ini semua berubah dengan saiz isyarat yang dihantar: semakin besar isyarat kembali semasa, semakin tinggi perbezaan potensi tanah disebabkan. Semakin besar tekanan isyarat (atau semasa), semakin banyak saling bercakap akan dijana, dan semakin besar isyarat transmisi, semakin serius cincin dan refleksi akan. Oleh itu, tidak kira ia adalah sistem kelajuan rendah atau kelajuan tinggi, bunyi tidak dapat diharapkan, dan toleransi tekanan memberikan ruang sistem untuk penyesuaian.