Teknik PCB - Tentang kesan garis penghantaran PCB kelajuan tinggi

Menurut model garis penghantaran, untuk menghitung, garis penghantaran akan membawa kesan berikut kepada keseluruhan rancangan sirkuit PCB kelajuan tinggi.

5.1 Isyarat tercermin

Jika jejak tidak dihentikan dengan betul (persamaan terminal), maka denyutan isyarat dari hujung pemandu diselarang pada hujung penerima, menyebabkan kesan tidak dijangka dan mengganggu profil isyarat. Apabila kerosakan sangat signifikan, ia boleh menyebabkan pelbagai ralat dan menyebabkan kegagalan desain. Pada masa yang sama, kelemahan isyarat terganggu kepada bunyi meningkat, yang juga boleh menyebabkan gagal desain. Jika situasi di atas tidak dianggap cukup, EMI akan meningkat secara signifikan, yang tidak hanya akan mempengaruhi hasil desain sendiri, tetapi juga menyebabkan kegagalan seluruh sistem. Alasan utama bagi isyarat yang diselarang adalah: jejak terlalu panjang; garis penghantaran yang tidak ditamatkan dengan persamaan, kapasitas berlebihan atau indutan, dan ketidakpersamaan impedance.

5.2 Lembatan dan ralat masa

Lambat isyarat dan ralat masa muncul sebagai: isyarat tidak melompat selama masa apabila isyarat berubah diantara ambang tinggi dan rendah aras logik. Lambat isyarat yang berlebihan boleh menyebabkan ralat masa dan kekeliruan fungsi peranti.

Masalah biasanya muncul bila ada penerima berbilang. Penjana sirkuit PCB mesti menentukan lambat masa kes terburuk untuk memastikan kebijaksanaan rancangan. Alasan untuk perlahan isyarat: pemandu terlalu muat, dan kabel terlalu panjang.

5.3 Beberapa kali menyeberangi ralat ambang aras logik

Isyarat boleh melewati ambang aras logik banyak kali semasa proses trangsi, yang mengakibatkan jenis ralat ini. Ralat menyeberangi ambang aras logik berbilang kali adalah bentuk khas oscilasi isyarat, iaitu, oscilasi isyarat berlaku berhampiran ambang aras logik, dan menyeberangi ambang aras logik berbilang kali akan menyebabkan gangguan fungsi logik. Penyebab isyarat terrefleks: jejak panjang, garis transmisi tidak terhempas, kapasitas atau indutan berlebihan, dan ketidaksepadan impedance.

5.4 Overshot dan undershoot

Tembakan berlebihan dan bawah-lebihan datang dari dua sebab: jejak terlalu panjang atau isyarat berubah terlalu cepat. Walaupun sebahagian besar ujung penerimaan komponen dilindungi oleh diod perlindungan input, kadang-kadang aras melebihi tinggi ini akan jauh melebihi julat tenaga bekalan kuasa komponen dan komponen kerosakan.

5.5 Crosstalk

Crosstalk dipaparkan seperti apabila isyarat melewati garis isyarat, isyarat berkaitan akan didengar pada garis isyarat disebelahnya di papan PCB. Kami memanggilnya crosstalk. Semakin dekat garis isyarat ke tanah, semakin besar ruang garis, dan semakin kecil isyarat salib dijana. Isyarat asinkron dan isyarat jam lebih cenderung untuk saling bercakap. Oleh itu, kaedah pembuangan perbualan salib adalah untuk membuang isyarat perbualan salib atau melindungi isyarat yang terganggu serius.

5.6 Radiasi elektromagnetik

EMI (Interference Electro-Magnetic) merujuk kepada interference electromagnetic. Masalah yang disebabkan termasuk radiasi elektromagnetik yang berlebihan dan susceptibiliti kepada radiasi elektromagnetik. EMI muncul dalam bahawa apabila sistem digital diaktifkan, ia akan radiasi gelombang elektromagnetik ke persekitaran sekeliling, dengan itu mengganggu operasi normal peralatan elektronik di persekitaran sekeliling. Alasan utama ialah frekuensi operasi sirkuit terlalu tinggi dan bentangan tidak masuk akal. Terdapat alat perisian untuk simulasi EMI, tetapi simulator EMI amat mahal, dan sukar untuk menetapkan parameter simulasi dan keadaan sempadan, yang akan mempengaruhi secara langsung akurat dan praktikal keputusan simulasi. Kaedah yang paling umum adalah untuk melaksanakan peraturan rancangan berbeza untuk mengawal EMI dalam setiap aspek rancangan, dan menyedari pemacu peraturan dan kawalan dalam setiap aspek rancangan PCB.