PCB Teknik - Sinyal bütünlük araştırmaları: kritik uzunluğunu anlamak, toprak sıçraması nedir?

Kritik uzunluğunu anlayın.

Çoğu insan PCB'deki çizgilerin kritik uzunluğunun konsepti hakkında çok farklı değildir, ve bir çok insan bile bu konsepti bilmiyor. Eğer hızlı bir devre tahtası tasarlarsanız ama bu konsepti bilmiyorsanız, son devre tahtası stabil çalışmayacağından emin olabilirsiniz. Ama kaybedersiniz ve hata ayıklama yolunuz yok.

Sanayide kritik uzunluğu çok karışık. Bazıları 3 inç olduğunu söylüyorlar, bazıları 1 inç olduğunu söylüyorlar. Başka bir sürü fikir duydum, bunların çoğu bu fikir hakkında yanlış anlama nedenidir. Çoğu insan, eğer izler çok uzun olursa sinyal refleksiyonu gösterecek ve eğer izler kısa olursa, düşünmesini sağlayamaz. Bu ifade çok yanlış, birkaç fikir bir mash gibi karıştırıyor. Öyleyse kritik uzunluğu, ne kadar ve neden kritik uzunluğuna dikkat etmeliyiz?

Kritik uzunluğu anlamanın en iyi yolu, zamanı perspektifinden analiz etmek. Sinyali PCB izlerinde yayılması için belirli bir zaman gerekiyor. Sıradan FR4 tahtasındaki yayınlama zamanı nanosekunda yaklaşık 6 santim. Tabii ki yüzeysel izlerin hızı ve iç izlerin biraz farklı. İzlerin uzunluğuyla ilgili bir şey olmayan impedans değişikliğinde sinyal refleksiyonu oluşturur. Ancak, eğer izler çok kısa olursa, kaynak sinyali yüksek seviye yükselmeden önce gösterilen sinyal kaynağa geri döndü ve yayılan sinyal yükselen kenarında altına sıkıştırılacak ve sinyal dalga formu pek değişmeyecek. Eğer izler çok uzun olursa, yayınlama sonunda sinyal yüksek bir seviye ulaştı ve yansıtlı sinyal kaynak sonuna ulaştı, yansıtlı sinyal yüksek seviye pozisyonunda yüksek derece yerleştirilecek ve araştırma sebebi olabilir. Sonra izlerin uzunluğu için kritik bir değer var. Eğer bu değerden daha büyük ise, geri dönüş sinyali yüksek seviyede yüksek yerleştirilir ve yansıtlı sinyal, eğer bu değerden daha az olsa yüksek kenara karıştırılır. Bu kritik değer kritik uzunluğudur. Bu tanımın çok doğru olmadığını unutmayın, çünkü sadece bir refleks düşünülüyor. Bu sadece konsepti anlamanın amacı.

Yani kesin tanımlama nedir? Pratik üzerinde, refleksler birçok kez oluyor. İlk sinyal refleksiyonun kaynağa dönmesi için sinyal yükselen sınır zamanından daha az olsa da, sonraki çoklu refleksiyonlar da yüksek seviye pozisyonunda yüksek derece yüksek yerleştirilecek ve sinyal dalga formuna karıştırılacak. Sonra kritik uzunluğun mantıklı bir tanımlaması gerekir: yansıtılmış sinyalin müdahalesini toleranlı bir menzil içinde kontrol edebilecek izler uzunluğu. Bu uzunluğun etraf yolculuğu sinyal yükselmesi zamanından çok kısa. Deneyde bulunan empirik veriler, PCB izlerindeki sinyalin zamanı geçirmesi sinyalin yükselen kısmının %20'den yüksek olduğunda sinyal açık yüzük üretecek. PCB izlerin uzunluğu 0.2*6=1.2 santim veya daha fazla olduğunda sinyal ciddiye çalacak. Kritik uzunluğu 1.2 santim, yaklaşık 3 cm.

Gördüğünüz mümkün olabilirsiniz, sinyal yükselmesi zamanı geldi! Bir kez daha, sinyal artma zamanı yüksek hızlı tasarımda önemli bir pozisyon alır.

Yer bombası ne?

Böyle denilen "toprak sıçraması" devre tahtasının "toprak" seviyesi ile ilgili çipinin iç "toprak" seviyesinin değişimini anlatır. Çirket tahtasının "toprak" yerini bir referans olarak alırken, çipinin içindeki "toprak" seviyesi sürekli dövüşüyor, yani toprak sıçraması denir. Aygıt çıkış terminalinin başka bir duruma dönüşü olduğunda, yeryüzü dönüşünün fenomeni aygıtın lojik giriş terminaline ışıklar yaratacak.

Peki "toprak bombası" nasıl geldi?

Parazitik parametreler. Yer sıçraması pipindeki induktans yüzünden neden oluyor.

Bu şekilde düşünceli açıklamak için kullanabiliriz. Şekildeki değiştirme konumları "0" ve "1" çizginin iki durumunu temsil ediyor. Devre durumunun değişikliği yüzünden, Q düşük seviyede RL'i değiştir, yük kapasitörü yere taşır, yük kapasitörü voltajı düşürür, toplanmış yükü yere akışır, yeryüzü döngüsünde büyük bir dönem oluşturur. Aşırı yükseltiğinde ve sonra yıkıldığında, bu değişiklik yeryüzünün LG'nin etkinliği üzerinde hareket ediyor. Böylece bir voltaj farkını çipinin dışındaki devre tahtasının "toprak" ve çipinin içindeki toprak arasında oluşturulacak. Çıkış dönüşü yüzünden sebep olan çipinin bu tür iç kaynaklı zemin potansiyel kapasiteli sürücüsü yeryüzüne dönüştürücüdür.

Çip'in çıkışı A değişiklikleri, toprak sıçramaları üretiyor. Bu A'nin girdi mantıklarına etkisi var. Alıcı mantıkları girdi voltajı çipinin içindeki yeryüzü voltajı ile karşılaştırır. Bu yüzden, alınan mantıklardan, giriş sinyali kendisi yeryüzünün sesi ile aynı sesle yükselmiş gibi.

Bugünlerde, entegre devrelerin ölçüsü daha büyük ve daha büyük oluyor, değiştirme hızı sürekli artıyor, ve yeryüzü sıçrama sesi, eğer iyi kontrol edilmiyorsa devre fonksiyonuna etkileyecek. Bu yüzden, toprak sıçramasının ve kanunlarını derin anlamanız gerekiyor.