Thông tin PCB - Ngưng ván bảng mạch PCB siêu tốc

Trong hệ thống bo bảng mạch PCB tốc độ cao, trở kháng không phù hợp trên đường truyền sẽ gây ra phản xạ tín hiệu, và xảy ra hiện tượng méo tín hiệu như vượt quá mức, thiếu sóng và đổ chuông. Khi độ trễ TD của đường truyền lớn hơn 20% thời gian tăng tín hiệu RT, tác động bị phản ánh không thể bị bỏ qua, nếu không sẽ có vấn đề về tính toàn vẹn của tín hiệu. Phương pháp giảm phản xạ là: theo trở kháng đặc tính của đường truyền, mắc nối tiếp điện trở ở đầu truyền động để ghép trở kháng nguồn với trở kháng của đường truyền, hoặc nối song song điện trở ở đầu thu để ghép trở kháng của tải với trở kháng của đường truyền, sao cho hệ số phản xạ nguồn hoặc hệ số phản xạ tải bằng không. Các phương pháp kết thúc thường được sử dụng là: kết thúc loạt, kết thúc song song đơn giản, kết thúc Thevenin, kết thúc mạng RC và kết thúc diode. Các phương pháp kết thúc này sẽ được phân tích riêng bên dưới.

(1) Chấm dứt loạt phim
Kết thúc nối tiếp nghĩa là một điện trở RS được nối nối tiếp càng gần đầu nguồn càng tốt để phù hợp với trở kháng của nguồn tín hiệu, sao cho hệ số phản xạ của đầu nguồn bằng 0, do đó triệt tiêu tín hiệu phản xạ từ tải. phản xạ trở lại từ đầu nguồn đến cuối tải. PS cộng với trở kháng đầu ra ZS của nguồn động lực phải bằng trở kháng đường truyền Z, nghĩa là, RS = ZO-Zs. Giá trị của điện trở nối tiếp thường được chọn trong khoảng từ 15 đến 75Ω, và thường được chọn là 33Ω. Ưu điểm của kết cuối nối tiếp là chỉ cần một điện trở kết cuối cho mỗi đường dây và không cần kết nối nguồn điện DC, do đó nó không tiêu thụ quá nhiều điện năng; Khi lái xe tải điện dung cao, nó có thể cung cấp giới hạn dòng điện, có thể Giúp giảm tiếng ồn dội xuống đất. Nhược điểm là: do hiệu ứng phân áp của điện trở nối tiếp, ở giữa đường vết, điện áp chỉ bằng một nửa điện áp nguồn nên không truyền động được tải phân bố; do điện trở nối tiếp trên đường tín hiệu, hằng số thời gian RC được tăng lên, do đó làm chậm tải. Do đó, nó không phù hợp với các đường dẫn tín hiệu tần số cao (chẳng hạn như đồng hồ tốc độ cao. Điều quan trọng cần lưu ý là điện trở nối tiếp này phải càng gần đầu ra của trình điều khiển nguồn càng tốt và không nên sử dụng vias trên PCB vì vias có điện dung và điện cảm.

(2) Kết thúc song song
Kết thúc song song còn được gọi là kết cuối song song DC. Theo cách này, một điện trở kết cuối Pp (Ap = Zo) được kết nối với đầu vào của máy thu (tức là đầu cuối của mạng dây dẫn) để kéo xuống đất hoặc kéo lên nguồn điện một chiều để đạt được sự phù hợp. Phản xạ bị loại bỏ khi tải. Ưu điểm của phương pháp kết cuối này là thiết kế đơn giản, dễ thực hiện nhưng nhược điểm là tiêu tốn nguồn điện một chiều, không sử dụng được trong các thiết bị di động cần tiêu thụ điện năng thấp. Ngoài ra, việc kéo lên thành công suất này có thể tăng khả năng lái xe của người lái, nhưng nó sẽ làm tăng mức tín hiệu thấp; trong khi việc kéo xuống mặt đất có thể cải thiện khả năng chìm hiện tại, nhưng nó sẽ kéo xuống mức cao của tín hiệu.

(3) Chấm dứt Thevenin
Đầu cuối Thevenin là đầu cuối bộ chia điện áp, sử dụng điện trở kéo lên Rpl và điện trở kéo xuống Rp; tạo thành một điện trở kết thúc và hấp thụ phản xạ qua Rp1 và Rp2. Trở kháng tương đương của đầu cuối Thevenin phải bằng trở kháng đặc trưng Zo của đường truyền để đạt được sự phù hợp. Việc lựa chọn các giá trị điện trở của điện trở kết cuối Rpl và Rp2 nên tập trung vào việc tránh đặt mức tham chiếu điện áp tải không phù hợp, được sử dụng cho các điểm chuyển tiếp logic cao và thấp. Tỷ lệ Rp1 / Rp2 xác định tỷ lệ tương đối của dòng truyền động logic cao và thấp. Khi Rp1 = Rp2, yêu cầu của biến tần đối với logic cao và thấp là như nhau; khi RplRp2, mức logic cao yêu cầu nhiều dòng hơn mức logic thấp. Ưu điểm của đầu cuối Thevenin là: nó có thể được sử dụng với tải phân tán trên toàn bộ mạng; nó có thể hấp thụ hoàn toàn các sóng truyền qua và loại bỏ phản xạ; khi không có tín hiệu điều khiển đường dây thì đặt điện áp đường dây; đặc biệt thích hợp cho việc sử dụng xe buýt. Nhược điểm của nó là luôn có dòng điện một chiều từ nguồn cấp Vcc xuống đất, dẫn đến tản điện một chiều trong điện trở phù hợp, giảm biên độ nhiễu trừ khi trình điều khiển có thể cung cấp dòng điện lớn. Phương pháp kết cuối Thevenin rất thích hợp cho các thiết kế bảng nối đa năng tốc độ cao, đường truyền dài và các ứng dụng có tải trọng lớn. Bằng cách giữ mức điện áp của tải gần với điểm đóng cắt của tải qua hai điện trở song song, người lái xe có thể lái xe buýt với ít điện năng hơn.

(4) Kết thúc mạng RC
Kết thúc mạng RC, còn được gọi là kết thúc tải AC, sử dụng một mạng RC nối tiếp làm trở kháng kết thúc để loại bỏ phản xạ ở cuối mạng. Điện trở kết cuối Rp phải bằng trở kháng của đường truyền Zo và việc lựa chọn tụ điện Cp phải đảm bảo rằng hằng số thời gian của mạng RC phải lớn hơn hai lần độ trễ lan truyền, tức là, "RpCp> 2TD", thường là Tụ gốm đa lớp 0,1μF được sử dụng. Đối với các thiết kế cụ thể, các giá trị điện dung được xác định bằng mô phỏng. Lợi ích của việc kết thúc AC là tụ điện chặn đường dẫn DC mà không cần tiêu tán thêm nguồn DC, đồng thời cho phép năng lượng tần số cao đi qua và hoạt động như một bộ lọc thông thấp. Nhược điểm là hằng số thời gian của mạng RC làm chậm tín hiệu. Ngoài ra, các điện trở và tụ điện bổ sung sẽ chiếm không gian bo mạch và thêm chi phí.

(5) Kết thúc diode
Trong phương pháp kết cuối diode, một diode được mắc nối tiếp giữa đầu đường dây truyền tải và nguồn điện Vcc, và diode còn lại được mắc nối tiếp giữa đầu đường dây truyền tải và đất. Điốt Schottky thường được sử dụng vì điện áp bật thấp của chúng. Không giống như các đầu cuối khác, kết thúc diode không phải là một nỗ lực để phù hợp với trở kháng đặc trưng của đường truyền để loại bỏ phản xạ. Khi điện áp máy thu vượt quá, diode bắt đầu hoạt động để ổn định điện áp. Mặc dù nó ngăn ngừa hiện tượng quá lố, nhưng nó có hai nhược điểm: phản xạ vẫn tồn tại trong hệ thống; phản xạ trên tín hiệu tốc độ cao chậm hơn. Để có được những ưu điểm của kỹ thuật này, nó có thể được sử dụng kết hợp với các phương pháp trước trên bảng mạch PCB.