چه تغییراتی خواهد PCB طراحی عرض ردیابی را

هنگامی که PCB مسیریابی ، اغلب اتفاق می افتد که زمانی که ردیابی عبور از منطقه ، با توجه به فضای سیم کشی محدود در منطقه ، لازم است به استفاده از یک خط نازک تر است. پس از گذراندن این منطقه ، خط به عرض اصلی آن بازمی گردد. تغییرات در عرض ردیابی باعث تغییرات امپدانس می شود ، بنابراین بازتاب رخ خواهد داد ، که سیگنال را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین تحت چه شرایطی می تواند این اثر را نادیده گرفته شود ، و تحت چه شرایطی باید تاثیر خود را در نظر بگیریم ؟

سه عامل مربوط به این اثر وجود دارد: مقدار تغییر امپدانس ، زمان افزایش سیگنال و تاخیر سیگنال در خط باریک.

اولا امکان بحث در مورد قدر تغییر امپدانس را می دهد. طراحی بسیاری از مدارهای مستلزم آن است که سر و صدا منعکس شده است کمتر از 5 ٪ از نوسان ولتاژ (این است که مربوط به بودجه سر و صدا در سیگنال). با توجه به فرمول ضریب بازتاب ، نرخ تغییر تقریبی امپدانس را می توان به عنوان: △ Z/Z1 ≤ 10 ٪ محاسبه شده است. این دلیل اساسی است که چرا شاخص معمولی مقاومت هیئت مدیره مدار است +/-10%

اگر تغییر امپدانس تنها یک بار رخ می دهد ، به عنوان مثال ، پس از عرض خط از 8mil به 6mil تغییر ، عرض 6mil حفظ شده است. برای دیدار با الزامات بودجه سر و صدا است که سیگنال سر و صدا انعکاس در تغییر ناگهانی می کند 5 ٪ از نوسان ولتاژ تجاوز نمی کند ، تغییر امپدانس باید کمتر از 10 ٪. گاهی اوقات دشوار است. اجازه دهید ما را مورد microstrip line در ورق FR4 به عنوان مثال. اگر عرض خط 8 میلیون است ، ضخامت بین خط و سطح مرجع 4mil است ، و امپدانس مشخصه ۴۶/۵ Ω است. پس از تغییر عرض خط به 6mil ، امپدانس مشخصه می شود ۵۴/۲ Ω ، و نرخ تغییر امپدانس می رسد 20 ٪. دامنه سیگنال منعکس باید استاندارد تجاوز. همانطور که برای چه مقدار از آن را تحت تاثیر قرار سیگنال, آن را نیز به زمان افزایش سیگنال و تاخیر از سیگنال از پایان رانندگی به نقطه بازتاب مربوط. اما حداقل این یک مشکل بالقوه است. خوشبختانه مشکل را می توان با ختم تطبیق امپدانس حل کرد.

اگر تغییر امپدانس دو بار رخ می دهد ، به عنوان مثال ، پس از عرض خط از 8mil به 6mil تغییر ، آن را به 8mil پس از کشیده 2cm بازگشت. سپس بازتاب در هر دو به پایان می رسد از 2cm طول و 6mil خط گسترده ای رخ خواهد داد ، یکی امپدانس بزرگتر می شود و مثبت انعکاس رخ میدهد ، و از سوی دیگر امپدانس می شود کوچکتر و منفی بازتاب رخ میدهد. اگر فاصله بین دو بازتاب به اندازه کافی کوتاه است ، دو بازتاب ممکن است یکدیگر را لغو ، در نتیجه کاهش تاثیر. فرض کنید سیگنال منتقل 1V است ، اولین بازتاب منظم 0.2 V منعکس شده است ، 1.2 V همچنان به انتقال به جلو ، و بازتاب دوم است-۰/۲ * ۱/۲ = 0.24 v منعکس بازگشت. با فرض این که طول خط 6mil بسیار کوتاه است و دو بازتاب تقریبا به طور همزمان رخ می دهد ، پس از آن ولتاژ منعکس شده تنها 0.04 V است که کمتر از نیاز بودجه نویز 5 ٪ است. بنابراین ، این که آیا این انعکاس بر سیگنال تاثیر می گذارد و چه مقدار آن را تحت تاثیر قرار می دهد مربوط به تاخیر در تغییر امپدانس و زمان افزایش سیگنال است. تحقیقات و آزمایش نشان داده اند که تا زمانی که تاخیر در تغییر امپدانس کمتر از 20 ٪ از زمان افزایش سیگنال ، سیگنال منعکس خواهد شد مشکلات ایجاد نمی کند.

اگر سیگنال زمان افزایش 1ns است ، پس از آن تاخیر در تغییر امپدانس کمتر از 0.2 ns متناظر با ۱/۲ اینچ ، و بازتاب مشکلات ایجاد نمی کند. به عبارت دیگر ، برای مورد این مثال ، تا زمانی که طول 6mil ردیابی گسترده کمتر از 3cm ، وجود خواهد داشت بدون مشکل.

هنگامی که طراحی PCB ردیابی تغییر عرض خط ، باید آن را به دقت تجزیه و تحلیل که آیا آن را باعث تاثیر با توجه به وضعیت واقعی است. سه پارامتر به نگرانی در مورد وجود دارد: چگونه بزرگ تغییر در امپدانس ، زمان افزایش سیگنال چیست ، و چه مدت طول گردن شکل بخشی از تغییر عرض خط است. حدود برآورد با توجه به روش فوق ، و ترک یک حاشیه خاص مناسب است. در صورت امکان ، به حداقل رساندن طول بخش گردن.

باید اشاره کرد که در پردازش PCB واقعی ، پارامترها نمی تواند به عنوان دقیق به عنوان نظریه باشد. نظریه می تواند برای طراحی ما راهنمایی کند ، اما نمی تواند کپی یا جزمی. پس از همه ، این یک علم عملی است. مقدار برآورد شده باید مناسب با توجه به وضعیت واقعی تجدید نظر, و سپس به طراحی اعمال. اگر شما احساس بی تجربه ، محافظه کار و تنظیم مناسب با توجه به هزینه های تولید.