Weerkaatsing veroorsaak deur PCB -lynwydteverandering

In PCB bedrading, gebeur dit dikwels dat ‘n dunner lyn gebruik moet word om deur ‘n gebied te gaan waar daar beperkte bedradingsruimte is, en dan word die lyn weer in sy oorspronklike breedte herstel. ‘N Verandering in die breedte van die lyn sal ‘n verandering in impedansie veroorsaak, wat refleksie tot gevolg sal hê en die sein sal beïnvloed. So wanneer kan ons hierdie effek ignoreer, en wanneer moet ons die effek daarvan in ag neem?

ipcb

Drie faktore hou verband met hierdie effek: die grootte van die impedansieverandering, die seinstygtyd en die vertraging van die sein op ‘n smal lyn.

Eerstens word die grootte van die impedansieverandering bespreek. Die ontwerp van baie kringe vereis dat die gereflekteerde geraas minder as 5% van die spanningswaai is (wat verband hou met die geraasbegroting op die sein), volgens die refleksiekoëffisiëntformule:

Die benaderde veranderingstempo van impedansie kan bereken word as △ Z/Z1 ≤ 10%. Soos u waarskynlik weet, is die tipiese aanduiding van impedansie op ‘n bord +/- 10%, en dit is die oorsaak.

As die impedansverandering slegs een keer plaasvind, soos wanneer die lynwydte van 8mil tot 6mil verander en 6mil bly, moet die impedansverandering minder as 10% wees om die vereiste vir geraasbegroting te bereik wat die seinweerspieëlde geraas by die abrupte verandering wel nie meer as 5% van die spanningswaai nie. Dit is soms moeilik om te doen. Neem die geval van mikrostrooklyne op FR4 -plate as ‘n voorbeeld. Kom ons bereken. As die lynwydte 8mil is, is die dikte tussen die lyn en die verwysingsvlak 4mil en is die kenmerkende impedansie 46.5 ohm. As die lynwydte verander na 6mil, word die karakteristieke impedansie 54.2 ohm en bereik die impedansieveranderingstempo 20%. Die amplitude van die gereflekteerde sein moet die standaard oorskry. Wat die impak op die sein betref, maar ook op die stygingstyd van die sein en die tydsvertraging van die bestuurder na die refleksiepuntsein. Maar dit is ten minste ‘n moontlike probleemplek. Gelukkig kan u die probleem oplos met terminale wat ooreenstem met die impedansie.

As die impedansieverandering byvoorbeeld twee keer gebeur, verander die lynwydte van 8mil tot 6mil, en verander dan terug na 8mil nadat 2cm uitgetrek is. Dan in ‘n 2 cm lange lyn van 6mil aan die twee ente van die weerkaatsing, is die een dat die impedansie groter word, positiewe weerkaatsing, en dan word die impedansie kleiner, negatiewe weerkaatsing. As die tyd tussen refleksies kort genoeg is, kan die twee refleksies mekaar uitskakel, wat die effek verminder. As ons aanneem dat die transmissiesignaal 1V is, word 0.2V in die eerste positiewe weerkaatsing weerspieël, 1.2V word vorentoe oorgedra en -0.2*1.2 = 0.24V word in die tweede weerkaatsing weerkaats. As ons aanneem dat die lengte van die 6mil -lyn uiters kort is en die twee refleksies byna gelyktydig plaasvind, is die totale weerspieelde spanning slegs 0.04V, minder as die geraasbegrotingsvereiste van 5%. Of die invloed van hierdie weerkaatsing die sein beïnvloed, hang dus af van die tydsvertraging by die impedansieverandering en die seinstygtyd. Studies en eksperimente toon aan dat solank die vertraging by die impedansieverandering minder as 20% van die seinstygtyd is, die gereflekteerde sein geen probleem sal veroorsaak nie. As die seinstygtyd 1ns is, dan is die vertraging by die impedansieverandering minder as 0.2ns wat ooreenstem met 1.2 duim, en refleksie is geen probleem nie. Met ander woorde, in hierdie geval behoort ‘n draadlengte van 6mil van minder as 3cm nie ‘n probleem te wees nie.

As die bedradingbreedte van die PCB verander, moet dit noukeurig geanaliseer word volgens die werklike situasie om te sien of daar ‘n impak is. Daar is drie parameters: Maak ‘n ruwe skatting gebaseer op die bogenoemde metode en laat ‘n mate van marge, soos toepaslik. Probeer indien moontlik die neklengte verminder.

Daar moet daarop gewys word dat parameters in die werklike PCB -verwerking nie so akkuraat kan wees as in teorie nie. Teorie kan leiding gee vir ons ontwerp, maar dit kan nie gekopieer of dogmaties wees nie. Dit is immers ‘n praktiese wetenskap. Die beraamde waarde moet hersien word volgens die werklike situasie en dan op die ontwerp toegepas word. As u onervare voel, wees konserwatief en pas by die vervaardigingskoste aan.