site logo

الانعكاس الناجم عن تغيير عرض خط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

In PCB الأسلاك ، غالبًا ما يحدث أنه يجب استخدام خط أرق للمرور عبر منطقة توجد بها مساحة محدودة من الأسلاك ، ثم تتم استعادة الخط إلى عرضه الأصلي. سيؤدي التغيير في عرض الخط إلى تغيير في الممانعة ، مما يؤدي إلى انعكاس الإشارة والتأثير عليها. إذن متى يمكننا تجاهل هذا التأثير ، ومتى يجب أن نفكر في تأثيره؟

ipcb

ترتبط ثلاثة عوامل بهذا التأثير: حجم تغير المعاوقة ، وزمن صعود الإشارة ، وتأخر الإشارة على خط ضيق.

أولاً ، تمت مناقشة حجم تغيير المعاوقة. يتطلب تصميم العديد من الدوائر أن تكون الضوضاء المنعكسة أقل من 5٪ من تأرجح الجهد (المرتبط بميزانية الضوضاء على الإشارة) ، وفقًا لمعادلة معامل الانعكاس:

يمكن حساب معدل التغيير التقريبي للمقاومة كـ △ Z / Z1 ≤ 10٪. كما تعلم على الأرجح ، فإن المؤشر النموذجي للمقاومة على السبورة هو +/- 10٪ ، وهذا هو السبب الجذري.

إذا حدث تغيير المعاوقة مرة واحدة فقط ، على سبيل المثال عندما يتغير عرض الخط من 8 ميل إلى 6 ميل ويبقى 6 ميل ، يجب أن يكون تغيير المعاوقة أقل من 10٪ من أجل الوصول إلى متطلبات ميزانية الضوضاء التي تعكس الإشارة الضوضاء عند التغيير المفاجئ. لا تتجاوز 5٪ من تأرجح الجهد. هذا صعب في بعض الأحيان. خذ حالة خطوط microstrip على لوحات FR4 كمثال. دعونا نحسب. إذا كان عرض الخط 8mil ، فإن السماكة بين الخط والمستوى المرجعي هي 4mil والمقاومة المميزة 46.5 ohms. عندما يتغير عرض الخط إلى 6mil ، تصبح الممانعة المميزة 54.2 أوم ، ومعدل تغيير المعاوقة يصل إلى 20٪. يجب أن يتجاوز اتساع الإشارة المنعكسة المعيار. فيما يتعلق بمدى التأثير على الإشارة ، ولكن أيضًا مع وقت صعود الإشارة والتأخير الزمني من السائق إلى إشارة نقطة الانعكاس. لكنها على الأقل بقعة مشكلة محتملة. لحسن الحظ ، يمكنك حل المشكلة باستخدام محطات مطابقة المعاوقة.

إذا حدث تغيير المعاوقة مرتين ، على سبيل المثال ، يتغير عرض الخط من 8 ميل إلى 6 ميل ، ثم يتحول مرة أخرى إلى 8 ميل بعد سحب 2 سم. ثم في خط عريض يبلغ طوله 2 سم و 6 أمتار عند طرفي الانعكاس ، يكون أحدهما هو أن الممانعة تصبح أكبر ، وانعكاس إيجابي ، ثم تصبح الممانعة انعكاسًا سلبيًا أصغر. إذا كان الوقت بين الانعكاسات قصيرًا بدرجة كافية ، فقد يؤدي الانعكاسان إلى إلغاء بعضهما البعض ، مما يقلل من التأثير. بافتراض أن إشارة الإرسال هي 1 فولت ، وينعكس 0.2 فولت في الانعكاس الإيجابي الأول ، ويتم إرسال 1.2 فولت إلى الأمام ، وينعكس -0.2 * 1.2 = 0.24 فولت في الانعكاس الثاني. بافتراض أن طول الخط 6 ميل قصير للغاية وأن الانعكاسين يحدثان في وقت واحد تقريبًا ، فإن إجمالي الجهد المنعكس هو 0.04 فولت فقط ، أي أقل من متطلبات ميزانية الضوضاء البالغة 5٪. لذلك ، يعتمد مدى تأثير هذا الانعكاس على الإشارة على التأخير الزمني عند تغيير المعاوقة ووقت ارتفاع الإشارة. تظهر الدراسات والتجارب أنه طالما أن التأخير عند تغيير المعاوقة أقل من 20٪ من وقت ارتفاع الإشارة ، فإن الإشارة المنعكسة لن تسبب مشكلة. إذا كان وقت صعود الإشارة هو 1ns ، فإن التأخير عند تغيير المعاوقة يكون أقل من 0.2 نانو ثانية المقابلة لـ 1.2 بوصة ، والانعكاس ليس مشكلة. بمعنى آخر ، في هذه الحالة ، يجب ألا يمثل طول السلك الذي يبلغ عرضه 6 أمتار والذي يقل عن 3 سم مشكلة.

عندما يتغير عرض أسلاك PCB ، يجب تحليله بعناية وفقًا للوضع الفعلي لمعرفة ما إذا كان هناك أي تأثير. هناك ثلاث معلمات يجب الاهتمام بها: مقدار تغير الممانعة ، ومدة ارتفاع الإشارة ، ومدة تغير الجزء الذي يشبه العنق من عرض الخط. قم بعمل تقدير تقريبي بناءً على الطريقة المذكورة أعلاه واترك بعض الهامش حسب الاقتضاء. إذا أمكن ، حاول تقليل طول العنق.

وتجدر الإشارة إلى أنه في المعالجة الفعلية لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لا يمكن أن تكون المعلمات دقيقة مثل تلك النظرية. يمكن للنظرية أن تقدم إرشادات لتصميمنا ، لكن لا يمكن نسخها أو تقليدها. بعد كل شيء ، هذا علم عملي. يجب مراجعة القيمة المقدرة وفقًا للوضع الفعلي ، ثم تطبيقها على التصميم. إذا كنت تشعر بعدم الخبرة ، فكن متحفظًا وتكيف مع تكلفة التصنيع.