Шта ће се променити у вези са дизајном штампане плоче
May 27, 2020
Када се ПЦБ усмјеравање, често се дешава да када траг прође кроз неко подручје, због ограниченог простора за ожичење у том подручју, потребно је користити тању линију. Након проласка кроз ово подручје, линија се враћа на првобитну ширину. Промене у ширини трага проузроковаће промене импеданције, па ће доћи до рефлексије, што ће утицати на сигнал. Дакле, под којим околностима се овај ефекат може занемарити и под којим околностима морамо размотрити његов утицај?
Постоје три фактора повезана са тим ефектом: величина промене импеданце, време пораста сигнала и кашњење сигнала на уској линији.
Прво размотримо величину промене импеданције. Дизајн многих склопова захтева да одбијена бука износи мање од 5% напонске љуљачке (ово се односи на буџет буке на сигналу). Према формули коефицијента рефлексије, приближна стопа промене импеданце може се израчунати као: △ З / З1≤10%. Ово је основни разлог зашто је типични индекс отпорности ГГ # 39; + / - 10%
Ако се промена импеданције догоди само једном, на пример, после промене ширине линије са 8мил на 6мил, ширина 6мил се одржава. Да би се испунила потреба за прорачуном буке да шум рефлексије сигнала при наглој промјени не прелази 5% љуљачке напона, промјена импеданције мора бити мања од 10%. Понекад је то тешко учинити. Узмимо за пример случај микротрачне линије на листу ФР4. Ако је ширина линије 8 милм, дебљина између линије и референтне равни је 4мил, а карактеристична импеданса је 46,5Ω. Након што се ширина линије промијени на 6мил, карактеристична импеданција постаје 54,2Ω, а стопа промјене импеданце досеже 20%. Амплитуда рефлектираног сигнала мора прелазити стандард. Што се тиче тога колико утиче на сигнал, такође је повезано са временом пораста сигнала и кашњењем сигнала од краја вожње до тачке рефлексије. Али барем је ово потенцијални проблем. Срећом, проблем се може решити прекидом подударања импеданције.
Ако се промена импеданције догоди два пута, на пример, после промене ширине линије са 8мил на 6мил, враћаће се на 8мил након што се извуче 2цм. Тада ће се одраз појавити на оба краја дужине 2 цм и ширине 6 миља, један импеданција постаје већа и јавља се позитиван одраз, а други импеданција постаје мања и долази до негативног рефлексије. Ако је интервал између два рефлексије довољно кратак, два рефлексија се могу отказати, смањујући тако утицај. Претпоставимо да је одашиљани сигнал 1В, први редовни одраз се рефлектује 0.2В, 1.2В наставља да емитује напред, а други одраз назад -0.2 * 1.2=0.24в. Под претпоставком да је дужина 6мил линије изузетно кратка и да се два одразу одвијају готово истовремено, тада је укупни одбијени напон само 0,04В, што је мање од буџетске буке од 5%. Стога, да ли овај одраз утиче на сигнал и колико утиче на њега, повезано је са кашњењем промене импеданције и временом пораста сигнала. Истраживања и експерименти су показали да све док је кашњење при промени импеданције мање од 20% времена подизања сигнала, одбијени сигнал неће узроковати проблеме.
Ако је време пораста сигнала 1нс, одлагање код промене импеданције је мање од 0,2нс што одговара 1,2 инча, а одраз неће узроковати проблеме. Другим речима, за случај овог примера, све док је дужина ширине 6мил мања од 3цм, неће бити проблема.
Када се прошири ширина трага дизајна ПЦБ-а, требало би пажљиво анализирати да ли изазива утицај у складу са стварном ситуацијом. Три су параметра на која треба водити рачуна: колико је велика промена импеданције, које је време подизања сигнала и колико дуго се мења део ширине линије у облику врата. Приближно процените према горњој методи и оставите одређену маржу на одговарајући начин. Ако је могуће, минимализујте дужину дела врата.
Треба напоменути да у стварној ПЦБ обради параметри не могу бити тачни као теорија. Теорија може пружити смернице за наш дизајн, али не може бити копирана или догматична. На крају крајева, ово је практична наука. Процијењена вриједност треба се на одговарајући начин ревидирати у складу са стварним стањем, а затим примијенити на дизајн. Ако се осећате неискусним, будите конзервативни и прилагодите се на основу трошкова производње.