[分享] 振铃现象及解决建议

雨后的梧桐   2016-8-30 11:36 楼主
振铃现象及解决建议
由于任何传输线都不可避免地存在着引线电阻、引线电感和杂散电容,因此,一个标准的脉冲信号在经过较长的传输线后,极易产生上冲和振铃现象。大量的实验表明,阴线电阻可使脉冲的平均振幅减小;而杂散电容和引线电感的存在,则是产生上冲和振铃的根本原因。在脉冲前沿上升时间相同的条件下,阴线电感越大,上冲及振铃现象就越严重;杂散电容越大,则是波形的上升时间越长;而引线电阻的增加,将使脉冲振幅减小。
  在实际电路中,采用下列几种方法来来减小和抑制上冲及振铃。
  (1)串联电阻。利用具有较大电阻的传输线或是人为地串入适当的阻尼电阻,可以减小脉冲的振幅,从而达到减小上冲和振铃程度的目的。但当传入电阻的数值过大时,不禁脉冲幅度减小过多,而且使脉冲的前沿产生延迟。因此,串入的阻尼电阻值应适当,并且应选用无感电阻,电阻的连接为值应靠近接收端。
  (2)减小引线电感。设法减小线路及传输线的引线电感是最基本的方法,总的原则是:尽量缩短引线长度;加醋到线和印制铜箔的宽度;减小信号的传输距离,采用引线电感小的元器件等,尤其是传输前沿很陡的脉冲信号时更应注意这些问题。
  (3)由于负载电路的等效电感和等效电容同样可以影响发送端,使之脉冲波形产生上冲和振铃,因此,应尽量减小负载电路的等效电感和电容。尤其是负载电路的接地线过长时,形成的地线电感和杂散电容相当可观,其影响不容忽视。
  (4)逻辑数字电路中的信号线可增加上拉电阻和交流终端负载,如图6所示。上拉电阻(可取)的接入,可将信号的逻辑高电平上拉到5V。交流终端负载电路的接入不影响支流驱动能力,也不会增加信号线的负载,而高频振铃现象却可得到有效的抑制。
  上述振铃除了与电路条件有关外,还与脉冲前沿的上升时间密切相关。即使电路条件相同,当脉冲前沿上升时间很短时,上冲的峰值将大大增加。一般对于前沿上升时间在1以下的脉冲,均考虑产生上冲及振铃的可能。因此,在脉冲信号频率的选择问题上,应考虑在满足系统速度要求的前提下,能选用较低频率的信号绝不选用高频信号;如无必要,也不应过分要求脉冲的前沿非常陡峭。这对从根本上消除上冲和振铃视听有利的。
  五.结束语
  理想的匹配状态实际上是不存在的,而且逻辑电路的输入和输出阻抗都具有非线性,且传输线的引线电感和线路的杂散电容的存在也是不可避免的。因此,即使是最好的匹配,也只能是在不同程度上对反射干扰进行了抑制,使其不致影响系统的正常工作。因而在实际电路中尽量缩短传输线的长度,则是至关重要和最根本的方法。
    这是昨天看到有人问,qwqwqw2088老师解答时提到的振铃现象,上网搜到的资料,分享出来给不明白的人:例如我。看看的。不是原创啊,在网上搜到的。

回复评论 (7)

在开关电源中,振铃现像一般和传输线扯不上什么关系。因为开关电源工作频率目前很少用到1MHz以上,脉冲沿也很少在0.05us以下。开关电源中导线长度远比对应波长小。
既然牵涉不到传输线,那么也就没有什么“阻抗匹配”。顺便说一句:“阻抗匹配”是用得最多的错误观念。
开关电源中的“振铃”,仍然是集总参数元件(电阻电容电感变压器等)的分布参数造成的。
点赞  2016-8-30 12:43
另外,开关电源中的振铃,不一定需要彻底消除掉。因为消除振铃需要成本,也可能降低效率。只要振铃没有过多地影响效率,能够满足EMI要求,就可以不管它。
有的时候,EMI不过关。消除振铃可以解决问题,加输入输出端滤波加屏蔽也可以解决问题。那么我们就要看看哪个成本低。
点赞  2016-8-30 12:48
引用: maychang 发表于 2016-8-30 12:48
另外,开关电源中的振铃,不一定需要彻底消除掉。因为消除振铃需要成本,也可能降低效率。只要振铃没有过多 ...

谢谢maychang老师提醒!
还有接下来各位看到有不足的地方也请补刀啊。
点赞  2016-8-30 13:09
引用: 雨后的梧桐 发表于 2016-8-30 13:09
谢谢maychang老师提醒!
还有接下来各位看到有不足的地方也请补刀啊。

这个话题实在太大,绝对不是一帖两帖能够说清楚的。
举个例子:反激变换器一定有振铃,但谁也不会去设法从电路上消除。一是成本太高,二是必要性相当小。
点赞  2016-8-30 13:33
引用: maychang 发表于 2016-8-30 13:33
这个话题实在太大,绝对不是一帖两帖能够说清楚的。
举个例子:反激变换器一定有振铃,但谁也不会去设法 ...

一点点接触呗,这个东西也是昨天晚上看到的,今天看到那条询问的帖子下有qwqwqw2088老师提及这个概念,我也不会呀。所以就去网上找相关资料,发出来,让大家看看,顺便也集思广益,有了解的,会的,看到进来一点点补充,这样最后再整理一份相对完整的资料也能造福大众啊。
点赞  2016-8-30 13:48
引用: 雨后的梧桐 发表于 2016-8-30 13:48
一点点接触呗,这个东西也是昨天晚上看到的,今天看到那条询问的帖子下有qwqwqw2088老师提及这个概念,我 ...

“振铃”问题,在eeworld上面见过几次了,但都没有详细展开讨论。
好吧。以后有机会的话,也许能够详细讨论这个“振铃”问题。
点赞  2016-8-30 14:44
引用: maychang 发表于 2016-8-30 14:44
“振铃”问题,在eeworld上面见过几次了,但都没有详细展开讨论。
好吧。以后有机会的话,也许能够详细 ...

对滴对滴,另外,各位看官也一起来,集思广益。到时候整理整理说不定可以出本书呢!(嘿嘿,想得美哈!)
点赞  2016-8-30 14:47
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