Технология PCB - исследование целостности сигнала: понять критическую длину, что такое отскок земли?

Understand the critical length

Many people are very vague about the concept of the critical length of lines on the печатная плата, даже многие люди не знают этого понятия.. If you проектировать высокоскоростная плата, но не знаю этого понятия, Вы можете подтвердить, что окончательная плата не может работать стабильно. , But you are at a loss and have no way of debugging.

Critical length is very confusing in the industry. Some people say that it is 3 inches, Кто - то сказал, что это 1 дюйм. I have heard many other opinions, Большинство из них вызвано неправильным пониманием концепции. Many people say that if the проследить is too long, Это вызывает отражение сигнала, если следы короткие, it will not cause reflection. Это утверждение очень неверно., смешать понятия. So what is the critical length, сколько?, and why should we pay attention to the critical length?

лучший способ понять критическую длину - это анализ с точки зрения времени. It takes a certain time for the signal to be transmitted on the печатная плата trace. The transmission time on the ordinary FR4 board is about 6 inches per nanosecond. Конечно, the speed of the surface trace and the inner trace is slightly different. когда сопротивление на траектории неожиданно меняется, возникает сигнальный рефлекс, which has nothing to do with the length of the trace. Однако, if the trace is very short, отражательный сигнал возвращается в источник, пока он не поднялся до высокого уровня, and the transmitted signal will be submerged in the rising edge, и форма сигнала не сильно изменяется. Если след длинный, the signal at the transmitting end has reached a high level, конец источника отраженных сигналов, затем отражённый сигнал будет наложен на положение высокого уровня, создавать помехи. потом there is a critical value for the length of the trace. Если больше, the return signal is superimposed on the high level, если меньше указанного значения, то отраженный сигнал поднимается и погружается. Эта критическая величина - критическая длина. Note that this definition is very inaccurate, Потому что только один рефлекс. This is just for the purpose of understanding the concept.

Так какое же точное определение? In practice, многократное отражение. Хотя отражение первого сигнала обратно в источник времени меньше, чем время нарастания сигнала, the subsequent multiple reflections will also be superimposed on the high-level position, создавать помехи для формы сигнала. Then, a reasonable definition of the critical length should be: the trace length that can control the interference of the reflected signal within a tolerable range. Эта длина сигнала в оба конца значительно короче, чем время нарастания сигнала. Эмпирические данные, обнаруженные в ходе эксперимента, заключаются в том, что при задержке сигнала печатная плата траектория траэтория выше 20% от высоты сигнала, the signal will produce obvious ringing. сигнал для квадратичной волны с периодом подъёма 1 НС, когда печатная плата trace length is 0.2*2 * 6 = 1.2 дюйма or more, сигнал будет звучать. So the critical length is 1.2inch, about 3cm.

Вы могли заметить, it's the signal rise time again! ещё раз, the signal rise time occupies an important position in high-speed проектировать.

Что такое наземная бомба

так называемый "земляной отскок" означает внутреннее "земное" напряжение чипа по отношению к "земному" уровню платы. ориентируясь на "землю" платы, можно сказать, что уровень "земли" внутри чипа постоянно пульсирует, поэтому он образно называется "земляной отскок". при переходе на другой режим на выходе устройства эффект отскока на землю приведет к сбоям в логическом входе устройства.

как же они это сделали? "наземная бомба" come about?

паразитные параметры. отскок от земли был вызван индуктивностью на зажимах.

Мы можем объяснить это наглядным образом на следующем рисунке. На рисунке переключается Q в различных местах, представляющих два состояния для вывода "0" и "1". Если предположить, что в результате изменения состояния цепи Q включает низкий уровень RL, то нагрузочный конденсатор Разрядится в землю, и по мере снижения напряжения нагрузочного конденсатора накапливаемый заряд перемещается на землю, образуя волну тока в наземном контуре. с увеличением и затуханием разрядного тока это изменение тока воздействует на индуктивное LG - индуктивное восприятие зажима заземления, что приводит к некоторому разрыву напряжения между "заземлением" внешней платы Чипа и заземлением внутри микросхемы, как показано на рисунке VG. такой сдвиг внутреннего опорного потенциала, вызванный выводом, является земной отскокой.

изменение вывода чипа а, давать толчок земле. This has an impact on the input logic of chip A. приемная логика сравнивает входное напряжение с заземленным напряжением внутри кристалла для определения входного напряжения. Therefore, из приёмной логики, Это как будто входной сигнал сам по себе наложен с шумом отскока от земли.

В настоящее время размер интегральных схем увеличивается, скорость выключения постоянно повышается, и если управление плохо, то помехи от наземного отскока могут повлиять на функционирование схем. Поэтому необходимо глубже понять концепцию отскока с земли и изучить ее закономерности.