PCB Blogu - PCB Tahta Tasarımı'nda geçici Sinyal Analizi

Geçici cevaplar arası bağlantılarda ve güç çizgilerinde PCB tahtası küçük hataların sebebi, zamanlama, ve diğer sinyal bütünlük sorunları. Geçici sinyal analizi kullanarak mükemmel devre tasarlamak için dizayn adımlarını belirleyebilirsiniz.. Basit devrelerde geçici sinyal analizi el olarak kontrol edilebilir ve hesaplanabilir, zamanında geçici cevap çizimine. Daha karmaşık devreler elimden analiz etmek zor olabilir. Onun yerine, Simülatör tasarımı sırasında zaman alanı geçici sinyal analizi için simulatörü kullanabilirsiniz. Doğru tasarım yazılımını kullanırsanız kodlama yeteneklerine ihtiyacınız bile yok.. Formal olarak, transients may occur in circuits that can be written as a set of coupled first-order linear or nonlinear differential equations (autonomous or non-autonomous). Geçici cevap birkaç şekilde belirlenebilir..

Zaman saldırgan devre içinde geçici bir cevap vermeden üç durumdan birine düşer:

1) Çok mahvolmuş: Yavaşça yıkıcı cevap, oscilasyon yok

2) Kritik damlası: hızlı yıkılma cevabı, oscilasyon yok

3) Yeterince korkunç: lanet oscillatör cevabı

Dört simülasyonu için geçici sinyal analiz simülasyonlarını şematikten doğrudan çalışabilirsiniz. This requires consideration of two aspects of circuit behavior:

1) Sürücü sinyali. Name Bu, geçici cevap nedeniyle girdi voltaj/ağımdaki seviyedeki değişiklikleri belirliyor. Bu iki sinyal seviyesi arasındaki deği şiklikler (yani dijital sinyalleri değiştirmek), a ğımdaki girdi sinyal seviyesinde bir dip veya sıkıştırılmak, ya da sürücü sinyalindeki diğer suçsuz değişiklikler dahil olabilir. Sinusoidal sinyal veya suçsuz periyodik dalga formu ile sürmeyi düşünebilirsiniz. İki seviye arasında değiştiğinde sinyalin sonu artma zamanı da düşünebilirsiniz.

2) İlk şartlar. Bu, sürücü sinyali fırlatıldığında ya da sürücü dalga formu a çıldığında devre durumunu belirliyor. t=0 zamanda devre başlangıçt a sabit bir durumda (yani devrede önceki geçici bir cevap yok). Eğer başlangıç şartları belirtilmezse, voltaj ve akışı t=0'da sıfır olarak tahmin ediler. Simülasyon çalışt ıktan sonra, girdi sinyalini ve çıkışı üstüne alan bir çıkış verilecek, sinyal seviyesindeki değişikliklerin geçici tepkilerin nasıl oluşturduğunu görebilirsiniz. Dijital sinyalleri değiştirme örneki aşağıda gösterilir. Bu devrede başlangıç koşulların belirtilmediğini tahmin ediyoruz. Ağımdaki sergilerin geçici cevabı yetersiz zarar yüzünden ciddi aşağılık ve aşağılık gösteriyor. Buradaki bir çözüm, kaynağındaki bazı seri dirençliği arttırmak için. Daha iyi çözüm, devredeki kapasiteyi azaltmak veya cevapı lanet bir duruma getirmek için devredeki kapasiteyi arttırmak.

Şematik ve düzenlemeden sonra geçici sinyal analizi

Çıkışı, yansıtılmış dalga formu simülasyonunda görülen şeylere benziyor. Olay ve yansıtılmış dalgalar, sonra dizim simülasyonunda karşılaştırılır. Bu durumda fark şu ki, PCB tahtasında parazit almayan bir şematik üzerinde çalışıyoruz. Bir düzenleme sonrası simülasyonunda, parazitler düşünüler ve geçici sinyal analizi sonuçlarınızın üstündeki yüzükleri azaltmak için bazı değişiklikler yaptığınızı size bildirilebilir. Eğer yukarıdaki sonuçlar gönderme hatının sonrası düzenleme sinyal integritet simülasyonunda görülürse, bir çözüm, bağlantısı içinde dönüş induktiyasını azaltmak ve kapasitesini azaltmak. Bu devreyi özellik impedance değiştirmeden artıracak. Bu da devredeki rezonant frekansiyonu daha yüksek değere taşıyor, yüzük amplitüsünü azaltıyor. Başka bir seçenek şoförde seri sonlandırma..

Pole Sıfır Analizi

Zaman alanının simülasyonu alternatifi pol-sıfır analizi kullanmak. Bu teknik devreleri Laplace alanına getirir ve devredeki köleleri ve sıfır hesaplar ediyor. Bu, devrede geçici sinyal cevabın nasıl davrandığını hemen görmenize izin verir. Bu tür simülasyon hâlâ geçici sinyal analizinde başlangıç koşullarını kabul edebilir, böylece sonuçlar daha genel. Ancak, geçici sinyalin büyüklüğünü doğrudan göremezsiniz çünkü girdi dalga formunun davranışlarını açık olarak düşünmüyorsunuz.

Geçici Sinyal Analizi'nde Stability and Instability

One thing to be aware of here is the possibility of instability in circuits containing feedback. Tipik bir devre içinde, PCB şematik ve düzeni kontrol edeceksiniz, Neredeyse her zaman stabil geçmişlerle karşılaşacaksınız.. Yukarıdaki örnek stabil bir cevap gösteriyor. Daha geçici oscilasyonlarına rağmen, the signal eventually decays to a steady state. Güçlü tepki verici devrelerde, geçici oscilasyon zamanında sabitlenmez ve büyüyebilir.. Amplifiers are a well-known situation where thermal fluctuations or a strongly underdamped response in the presence of strong feedback can drive the amplifier's response to becoming unstable and saturated. Satıştırılmış çizgi bir zaman saldırgan devre sonunda bu sabitlenmeyen amplitüsü sürekli bir seviye ayarlamak için zorlayacak.. Geçici sinyal analizinde, Zaman alanında instabiliyetleri kolayca görebilirsiniz; bu, aşağılanmış bir durumda çıkışın kaynaklı bir artış ile görünecek.. Kale-sıfır analizinde, gerçek kısmı pozitif PCB tahtası.