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Signal Integrity. Why is my digital circuit not working?
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- Опубліковано 7 сер 2024
- Electrical signals are transmitted through wires and PCB traces in the form of electromagnetic waves that travel at the speed of light.
Electromagnetic waves are reflected at the ends of the lines, creating undesired oscillations that cause serious signal integrity problems, negatively affecting the operation of digital circuits with very fast rising edges.
This chapter presents this problem, demonstrating it in practice, and explains what the solution is.
00:00 Background
00:24 Gratitude
00:36 Introduction
03:47 Why is it not working?
07:00 Transmission Lines
08:10 Water Waves
09:04 Other types of waves
09:32 Transmission line model
11:00 Real circuit demonstration
12:47 Characteristic Impedance
14:25 Online tools
15:24 Reflection Suppression
15:51 Load Termination
17:32 Source Termination
19:36 Real circuit demonstration
20:07 Influence of line length
23:39 Simulation of the real circuit
24:36 Unmatched endings
25:36 Real circuit demonstration
Explicación perfecta sobre la integridad de señal.
Este canal es una obra maestra en sí mismo.
Muchas gracias por su comentario. Estoy preparando algunas cosas que espero que le gusten. Reciba un cordial saludo
Excelente vídeo, mi enhorabuena por la alta calidad docente del mismo. Unos pocos minutos de vídeos como éste, requiere varias horas de preparación por parte del autor.
Que video tan asombroso amigo, muchísimas gracias por compartirlo!!!
..excelente ver como hay correspondencia entre lo simulado y el experimento. Cada video tuyo me anima a estudiar estas ideas y conceptos.
Muy interesante e instructivo, muchas gracias. Saludos.
Lo digo con toda seguridad, esta información vale millones, me siento feliz de haberme topado con este canal ya que vale oro
Gracias por tu conocimiento
simplemente , brutal
Contenidos repletos de conceptos como este, son los que hacen falta para formar a las nuevas generaciones...
👍👌
Muchas gracias por compartir su trabajo y mostrar la importancia de las conexiones en transferencia de señales, quedo atento a la publicación de su nuevo proyecto de 16 bits.
Este video es increíble, muchas gracias.
Wuaoooo Wuaoooo Wuaoooo cada 5 minutos regresaba i volvía a escucharlo este tema me a atrapado i lo comorendi i me sentí muy agusto gracias profesor eternamente 💪🏿 agradecido
Extraordinari, quina manera d'explicar, he flipat amb el cable blanc a una punta i a l'altre, mai havia après tant d'una manera tan ben presentada, felicitats. El meu fill també et felicita.
Moltes gràcies pel comentari. He de dir que per mi també va ser una sorpresa això del cable. No entenia el que passava, però després de fer moltes proves i aprendre coses, vaig decidir resumir-ho en un vídeo. Això dels fenòmens de les ones té un no-se-que que ho fa atractiu i curiós a la vegada.
Hola amigo pidiera explicar por favor en unvideo detectar fallas en circuitos digitales el uso del traceador decorriente yel clip dogital clmo fabricarlos gracias
Para eso quizá seria mejor que mire canales como @HumbertoHiginio o @electgpl que son mucho mas grandes y dedicados a la electrónica en General. Yo también estoy suscrito a ellos, un saludo
Excelente video, en este momento estoy estudiando SI y este video me dejó muchos conceptos en claro. Soy tu nuevo suscriptor, me puedes dar el nombre del simulador que usas para ver los ejemplos mostradores. Gracias. Saludos desde Venezuela.
Gracias por tu comentario. El simulador que se muestra en el video es el "CircuitJS1" de Paul Falstad. Existe una versión online y otra que se puede ejecutar directamente en el ordenador. Justo ahora he actualizado el repositorio GitHub del Canal ( github.com/John-Lluch/SwitchBrain ) , encontrarás los enlaces para bajarte el simulador en la página principal. Los ejemplos los he puesto en la carpeta del Capítulo 10
Muchas gracias, una pregunta tendrás algo sobre el diseño de antenas de parche controladas por inserción, tengo algo de confusión sobre esa antena, ya que no se exactamente dónde empieza la línea de alimentación de la antena que debe ser de 50 ohmios.
@@CARlosDAN783 Mi base de conocimiento está en el software y en menor grado en la electrónica digital, pero realmente no se casi nada de antenas. Siento no poder ayudarte en eso. Espero que encuentres la respuesta a lo que necesitas...
Excelente video, pero tengo una duda ¿que simulador usa se ve muy moderno e interesante ??
El simulador es el "CircuitJS1" de Paul Falstad. Es muy completo pero de hecho es bastante antiguo. Puede encontrar enlaces para bajárselo en el repositorio GitHub del Canal ( github.com/John-Lluch/SwitchBrain )
si no es posible conseguir la impedancia caracteristica de la linea que usemos en ningun lado, es posible medirla?
Es una pregunta interesante y no sé si podré responderla adecuadamente, pero voy a proponer un método. En principio existen unos aparatos llamados "Time Domain Reflectometers" (TDRs) que pueden usarse para ello, pero la verdad es que nunca los he probado y no se realmente como funcionan.
Alternativamente, si no se conoce la impedancia característica de un cable se puede determinar empíricamente mediante un generador de señal cuadrada, un osciloscopio corriente, y un potenciómetro. Si la sección de cable de que se dispone es muy larga, de mas de 5 metros, ni siquiera es necesario que el generador de onda o el osciloscopio sean muy rápidos.
El procedimiento es el siguiente:
1- Conecta el generador de señal cuadrada a un extremo del cable. Si el cable es de una longitud de 5 metros puedes usar una frecuencia de 50 a 100 kHz. Cuanto mas corto sea el cable mayor deberá ser la frecuencia y menor el tiempo de subida para realmente ver algo. Cuanto mas largo sea el cable mejor.
2- Conecta el potenciómetro al otro extremo del cable, el potenciometro puede ser de 250 Ohmios, o en todo caso de un valor no muy superior al valor estimado de la impedancia característica
3- Conecta el osciloscopio entre los terminales del potenciometro.
4- Ajusta el potenciómetro hasta que la señal cuadrada sea lo más perfecta posible en el osciloscopio. En caso de duda puedes mirar como debería aparecer conectando directamente el osciloscopio al generador de señal (sin el cable de test). Puedes aumentar la frecuencia del generador y ajustar la anchura de onda visualizada en el osciloscopio para llegar a mas detalle.
5- Atención evita poner el potenciómetro a cero completamente para evitar corto circuitos.
6- Una vez encontrado el ajuste óptimo, saca el potenciómetro y mide su resistencia con un tester convencional. El valor de la resistencia en este momento se corresponde con la impedancia característica del cable
Espero que te sirva.
Hola amigo, una nueva pregunta, como llegaste a los datos de los componentes de la linea de transmisión, entiendo que estas simulando el modelo de la linea pero me gustaria saber que constante dielectrica utilizaste y si para calcular el retardo de propagación usaste la constante dielectrica efectiva. Gracias de antemano.
Bueno básicamente utilicé los datos de la especificación del cable plano, ( www.farnell.com/datasheets/577969.pdf ) que dice 0.46 pF/m y 0.46 uH/m. Como eso se refiere a 1 metro, lo dividí por 1000 para tener el dato de 1 mm, y esos fueron los valores que puse (por cada milímetro de linea de transmisión). En cuanto a la constante dieléctrica, se supone que ya está implícita en los valores que indica el fabricante. En el caso de PVC, que es el material de aislamiento de estos cables, he encontrado que la constante es 4.0 er, pero ya digo que solamente usé la inductancia y capacitancia indicada por el fabricante. En la especificación también indica el retardo de propagación. Para PCBs, la constante dieléctrica es normalmente de 4.5 er. y algunas calculadoras online requieren este dato para efectuar los cálculos de impedancia característica, pero también en este caso me fío mas de lo que dicen los propios fabricantes de PCB en sus páginas web
@@RelayComputer ok muchas gracias por la información. Te envío un fuerte abrazo desde mi amada Venezuela.