Teknik PCB - kajian tentang Integriti Isyarat Papan Sirkuit Cetak PCB

Jika anda mendapati pengalaman reka-reka PCB yang berkumpul dalam era kelajuan rendah terdahulu nampaknya mustahil sekarang, reka-reka PCB yang sama, tidak ada masalah sebelum ini, tetapi ia tidak berfungsi secara biasa, kemudian selamat, anda telah menghadapi masalah reka-reka perkakasan PCB yang paling utama: integriti isyarat.

Ia adalah satu perkara yang baik bahawa anda bertemu satu hari di hadapan. Dalam masa kelajuan rendah yang lalu, apabila aras melompat, masa meningkat isyarat biasanya meningkat dengan beberapa ns. Perhubungan antara peranti tidak mempengaruhi fungsi sirkuit, dan tidak perlu peduli tentang masalah integriti isyarat. Tetapi pada zaman kelajuan tinggi hari ini, dengan meningkat kelajuan pengtukaran output IC, ramai berada di aras pikosek, tidak kira-kira masa isyarat, hampir semua rancangan telah menghadapi masalah integriti isyarat. Selain itu, mengejar konsumsi tenaga rendah membuat tenaga inti lebih rendah dan lebih rendah, dan tenaga inti 1.2v telah menjadi sangat umum.

Oleh itu, toleransi bunyi sistem boleh menjadi lebih kecil dan lebih kecil, yang juga membuat masalah integriti isyarat lebih terkenal. Secara lebar, integriti isyarat merujuk kepada semua masalah disebabkan oleh sambungan dalam desain sirkuit. Ia terutama mempelajari bagaimana parameter karakteristik elektrik sambungan berinteraksi dengan tekanan dan bentuk gelombang semasa isyarat digital, dan bagaimana ia mempengaruhi prestasi produk.

Ia terutamanya muncul dalam urutan masa, bunyi isyarat, refleksi isyarat, percakapan salib dekat-hujung, percakapan salib-hujung jauh, bunyi tukar, bukan-monotoniti, lompatan tanah, lompatan kuasa, penambahan, muatan kapasitif, radiasi elektromagnetik, gangguan elektromagnetik, dll. kesan. dan banyak lagi. Sukar masalah integriti isyarat berada dalam pengurangan masa naik isyarat.

Walaupun topologi kawat belum berubah, jika cip IC dengan masa naik isyarat kecil digunakan, rancangan yang wujud akan berada dalam keadaan kritik atau berhenti berfungsi.

Berikut adalah beberapa masalah integriti isyarat umum. Pencerahan bentuk gelombang disebabkan oleh refleksi isyarat. Nampaknya ia berbunyi, mengambil papan sirkuit yang anda buat, mengukur pelbagai isyarat, seperti output jam atau output garis data kelajuan tinggi, untuk melihat jika bentuk gelombang ini wujud.

Jika demikian, maka anda perlu mempunyai pemahaman perceptif isu integriti isyarat, ya, ini isu integriti isyarat. Banyak jurutera perkakasan menyambungkan resistor kecil kepada isyarat output jam, dan sebab kenapa, ramai orang tidak dapat memberitahu, mereka akan mengatakan bahawa banyak rancangan dewasa mempunyai ia. Mungkin and a tahu, tetapi ramai orang tidak dapat memberitahu fungsi resistor kecil ini, termasuk banyak jurutera perkakasan dengan tiga atau empat tahun pengalaman. Apa ini mengejutkan? Tetapi ia adalah benar, saya telah bertemu banyak. Bahkan, fungsi perlawanan kecil ini adalah untuk menyelesaikan masalah refleksi isyarat. Apabila perlawanan meningkat, bunyi akan hilang, tetapi anda akan mendapati bahawa isyarat meningkat tidak lagi begitu tajam. Solusi ini dipanggil pertandingan impedance, O. Di sebelah kanan, kita perlu memperhatikan pertandingan impedance. Impedan memegang kedudukan yang sangat penting dalam masalah integriti isyarat. Crosstalk: Jika anda cukup berhati-hati, anda akan mendapati bahawa kadang-kadang bagi garis isyarat, tiada fungsi untuk output isyarat, tetapi dalam pengukuran, akan ada bahagian kecil dari bentuk gelombang biasa, seolah-olah terdapat output isyarat. Pada titik ini, anda boleh mengukur garis isyarat disebelahnya untuk melihat jika ada corak yang sama! Ya, jika dua garis isyarat sangat dekat, ia biasanya akan. Ini adalah crosstalk. Sudah tentu, bentuk gelombang pada garis isyarat yang terpengaruh oleh persimpangan tidak perlu sama dengan bentuk gelombang isyarat sebelah, dan tidak perlu mempunyai peraturan yang jelas, dan ia lebih dalam bentuk bunyi. Crosstalk sentiasa sakit kepala untuk papan sirkuit ketinggian hari ini. Kerana ruang kawat kecil, isyarat mesti sangat dekat, jadi anda hanya boleh mengawalnya, tetapi anda tidak boleh menghapusnya, daripada menghadapinya.

Untuk garis isyarat salib, gangguan dari isyarat bersebelahan adalah sama dengan bunyi untuk dia. Jumlah percakapan salib berkaitan dengan banyak faktor di papan sirkuit, bukan hanya jarak antara dua garis isyarat. Sudah tentu, jarak adalah yang paling mudah untuk kawal dan cara yang paling umum untuk menyelesaikan percakapan salib, tetapi ia bukan satu-satunya cara. Ini juga sesuatu yang banyak jurutera PCB salah faham.

Hancur trek: Bunyi tidak hanya wujud dalam rangkaian isyarat, tetapi juga dalam sistem distribusi kuasa. Kami tahu bahawa arus mengalir melalui laluan antara bekalan kuasa dan tanah tidak dapat dihindari, kecuali and a boleh mengubah segala-galanya pada papan sirkuit menjadi superkonduktor. Kemudian, apabila semasa berubah, tekanan akan terus berlaku, jadi tekanan yang sebenarnya dihantar ke pin kuasa cip akan menurun, kadang-kadang bahkan besar, sama seperti tekanan tiba-tiba runtuh, iaitu kerosakan kereta api. Kemalangan trek kadang-kadang boleh menyebabkan masalah fatal dan mungkin mempengaruhi fungsi papan sirkuit. Bilangan gerbang yang disertai oleh pemproses prestasi tinggi meningkat, kelajuan penukaran meningkat lebih cepat, dan semakin banyak aliran semasa dikonsumsi dalam masa yang singkat, dan bunyi yang boleh diterima semakin kecil dan semakin kecil. Namun, disebabkan keperluan yang kasar bagi pemproses prestasi tinggi pada sistem kuasa dan kesulitan membina sistem distribusi kuasa dengan kekuatan yang lebih rendah, kawalan bunyi telah menjadi semakin sukar.

Anda mungkin telah perasan bahawa ia adalah impedance lagi, dan pemahaman impedance adalah kunci untuk memahami isu integriti isyarat PCB. l