Технология PCB - исследование целостности сигнала: предел допустимости напряжения

In the designвысокая скоростьpcb, a large part of the work is to carry out the noise budget and plan the noise level generated by various noise sources of the system. Речь идет о очень фундаментальном, но очень важном понятии: допуск напряжения.

допуск напряжения - это отклонение чувствительности в худшем случае между выводом диска и входом в приёмник. Многие устройства чувствительны к входному напряжению. На диаграмме показано логическое соотношение между выводом диска и входным напряжением приемника.

для привода уровень выхода не ниже VOH min, а уровень выхода не выше VOL max. для входа в приёмный конец, если выше VIH min, можно обеспечить надежное принятие логики 1, если ниже VIL max, то можно обеспечить получение логической схемы 0. Если входное напряжение между VIH - min и VIL - max, то принимающая цепь может быть оценена как 1 или 0. Поэтому входное напряжение не может находиться в таком неопределенном районе приемной цепи. Что касается соотношения между высоким уровнем экспорта и входом, то существует разница между минимальным выходом и минимальным допустимым входом. Это значение является допуском на высокое напряжение.

То есть, допуск на высокое напряжение = VOH min VIH min. Аналогичным образом, допуск на низкое напряжение = VIH min VILmax.

допуск напряжения обеспечивает буферную зону для устранения различных недостатков в цепи, что позволяет системе в определенной степени допускать искажение сигналов в процессе отправления и получения. допуск напряжения играет важную роль в проектировании бюджета шумов системы. конечный общий шум системы не может превышать предел допустимости напряжения, иначе система не будет работать нормально, когда сигнал поступает в область неопределенности принимающего конца.

в реальной системе всегда будут существовать некоторые неудовлетворительные факторы, которые могут приводить к деградации сигналов и шуму. шум возникает:

1. из - за существования импедансов контура неизбежно возникает падение напряжения, что приводит к разности потенциалов земли между логическими устройствами. сигнал от дверной цепи - это постоянный потенциал на местном заземлении. Если смещение между опорным потенциалом передающего и принимающего конца существует, то приемный потенциал будет другим.

пороговый уровень некоторых логических продуктов - функция температуры. передача сигналов от низкотемпературной сетки к высокотемпературной сетке может привести к снижению допусков или отрицательных допусков.

3. быстро меняющаяся индуктивность тока обратного сигнала, протекающего через заземленный путь, приводит к изменению напряжения заземления между логическими устройствами. Эти колебания напряжения на землю оказывают такое же влияние на потенциал приемного сигнала, как и вышеупомянутый потенциал постоянного тока для заземления. Это похоже на восприятие друг друга.

сигналы в соседних линиях могут быть связаны друг с другом через их емкость или взаимную индуктивность, что может приводить к помехам в установленных линиях. последовательное наложение на ожидаемые приемные сигналы может привести к переносу хороших сигналов на соседние пороговые значения переключателя.

5. звук, reflections, длинная линия искажает форму двоичного сигнала. Compared with the transmitting end, the changed signal at the receiving end appears smaller (or larger). допуск обеспечивает определенную допустимую погрешность Искажения сигнала.

Первые две ситуации будут существовать во всех электронных системах независимо от скорости их функционирования. последние три вида являются уникальными для высокоскоростных систем. Эти три высокоскоростных эффекта меняются в зависимости от размера передаваемого сигнала: чем больше возвращается сигнал, тем больше возникает заземляющий потенциал. Чем больше напряжение сигнала (или ток), тем больше возникает последовательное возмущение, тем больше передаточный сигнал, тем серьезнее звонок и отражение. Таким образом, независимо от того, идет ли речь о медленной или высокоскоростной системе, неизбежно вводится шум, и допуск напряжения дает системе пространство для маневра.