Какви промени ще печатни платки дизайн ширината на проследката
May 27, 2020
Когато PCB маршрутизация, често се случва, че когато проследяването преминава през област, поради ограниченото окабеляване пространство в областта, че е необходимо да се използва по-тънка линия. След преминаване на тази област, линията се връща към първоначалната си ширина. Промените в ширината на следи ще доведат до промени в импеданса, така че ще настъпи отражение, което ще се отрази на сигнала. Така че при какви обстоятелства този ефект може да бъде пренебрегнат и при какви обстоятелства трябва да считаме за въздействието му?
Има три фактора, свързани с този ефект: големината на промяната на импеданса, времето на повишаване на сигнала и забавянето на сигнала по тясната линия.
Първо нека обсъдим мащаба на промяната на импеданса. Дизайнът на много вериги изисква отразен шум да е по-малко от 5% от люлката на напрежението (това е свързано с бюджета за шум на сигнала). Според формулата на коефициента на отражение, приблизителната скорост на промяна на импеданса може да се изчисли като: △Z/Z1≤10%. Това е основната причина, поради която типичният индекс на съпротивлението на платката е +/- 10%
Ако промяната на импеданса се случва само веднъж, например, след като ширината на линията се променя от 8mil на 6mil, ширината на 6mil се поддържа. За да се отговори на изискването за шумоимен бюджет, че шумът от отражението на сигнала при резки промени не надвишава 5% от люлката на напрежението, промяната на импеданса трябва да бъде по-малко от 10%. Понякога е трудно да се направи. Нека разгледаме случая с микропроцесната линия на лист FR4 като пример. Ако ширината на линията е 8 мм, дебелината между линията и базовата равнина е 4mil, а характерният импеданс е 46,5Ω. След като ширината на линията се промени на 6mil, характеристичният импеданс става 54,2Ω, а скоростта на промяна на импеданса достига 20%. Амплитудата на отразения сигнал трябва да надвишава стандарта. Що се отнася до това колко се отразява на сигнала, той също е свързан с времето на покачване на сигнала и забавянето на сигнала от края на кормуване до точката на отразяване. Но поне това е потенциален проблем. За щастие проблемът може да бъде решен чрез импедансиране съвпадение прекратяване.
Ако промяната на импеданса се случи два пъти, например, след като ширината на линията се промени от 8mil на 6mil, тя ще се върне до 8mil след изваждане на 2 см. Тогава отражението ще се случи в двата края на 2 см дълга и 6mil широка линия, един е импедансът става по-голям и положително отражение се случва, а другият е импедансът става по-малък и отрицателно отражение. Ако интервалът между две отражения е достатъчно къс, двете отражения могат да се отменят един от друг, като по този начин се намалява въздействието. Да предположим, че сигналът е 1V, първото редовно отражение е отразено, 1.2V продължава да предава напред, а второто отражение е -0.2 * 1.2 = 0.24v отразено назад. Ако приемем, че дължината на линията 6mil е изключително къса и двете отражения се появяват почти едновременно, тогава общото отразено напрежение е само 0.04V, което е по-малко от изискването за шум от 5%. Следователно, дали това отражение влияе на сигнала и колко засяга е свързано със закъснение при промяната на импеданса и времето за повишаване на сигнала. Изследванията и експериментите показват, че докато забавянето при промяната на импеданса е по-малко от 20% от времето за повишаване на сигнала, отразеният сигнал няма да предизвика проблеми.
Ако времето за повишаване на сигнала е 1ns, закъснението при промяната на импеданса е по-малко от 0,2ns, съответстващо на 1.2 инча и отражение няма да предизвика проблеми. С други думи, за случая на този пример, стига дължината на 6mil широк следа е по-малко от 3 см, няма да има проблем.
Когато pcb дизайн следа линия ширината на, тя трябва да бъдат внимателно анализира дали тя причинява въздействие според действителната ситуация. Има три параметъра, които трябва да се притесняват: колко голяма е промяната в импеданса, какво е времето на повишаване на сигнала и колко дълго е във формата на врата част от ширината на линията промяна. Приблизително оценка според горния метод, и оставете определен марж по подходящ начин. Ако е възможно, минимизирайте дължината на шията.
Трябва да се отбележи, че в действителната обработка на ПХБ параметрите не могат да бъдат толкова точни, колкото теорията. Теорията може да даде насоки за нашия дизайн, но не може да бъде копирана или догматична. В края на краищата, това е практическа наука. Прогнозната стойност следва да бъде съответно преразгледана в зависимост от действителната ситуация и след това да се приложи към проекта. Ако се чувствате неопитни, бъдете консервативни и се коригират по подходящ начин според производствените разходи.