PCB xətti eninin dəyişməsindən qaynaqlanan əks

In PCB Kabel qurarkən, tez -tez olur ki, məftilin məhdud olduğu bir ərazidən keçmək üçün daha incə bir xətt istifadə edilməlidir və sonra xətt orijinal genişliyinə qaytarılır. Xəttin enində bir dəyişiklik, empedansda bir dəyişikliyə səbəb olacaq ki, bu da əks olunma ilə nəticələnəcək və siqnala təsir edəcək. Bəs bu təsiri nə vaxt gözardı edə bilərik və nə vaxt təsirini nəzərə almalıyıq?

ipcb

Bu təsirlə bağlı üç faktor var: empedans dəyişikliyinin böyüklüyü, siqnalın yüksəlmə müddəti və dar bir xətdə siqnalın gecikməsi.

Əvvəlcə empedans dəyişikliyinin böyüklüyü müzakirə olunur. Bir çox sxemlərin dizaynı, əks əmsalının düsturuna görə əks olunan səs -küyün gərginliyin 5% -dən az olmasını tələb edir (bu siqnaldakı səs -küy büdcəsi ilə əlaqədardır):

Empedansın təxmini dəyişmə dərəcəsi △ Z/Z1 ≤ 10%olaraq hesablana bilər. Yəqin bildiyiniz kimi, lövhədə empedansın tipik göstəricisi +/- 10%-dir və bunun əsas səbəbi budur.

Empedans dəyişikliyi yalnız bir dəfə baş verərsə, məsələn, xəttin eni 8 mildən 6 milədək dəyişəndə ​​və 6 mil olaraq qalsa, ani dəyişiklikdə səsin əks etdirdiyi səs -küy büdcə tələbinə çatmaq üçün empedans dəyişikliyi 10% -dən az olmalıdır. gərginliyin 5% -dən çox olmamalıdır. Bunu etmək bəzən çətindir. Misal olaraq FR4 lövhələrindəki mikrostrip xətlərinin vəziyyətini götürək. Gəlin hesablayaq. Xəttin eni 8 mil olarsa, xətt ilə istinad təyyarəsi arasındakı qalınlıq 4 mil və xarakterik empedans 46.5 ohmdur. Xəttin eni 6 mil -ə dəyişdikdə xarakterik empedans 54.2 ohm olur və empedans dəyişmə dərəcəsi 20%-ə çatır. Yansıtılan siqnalın amplitudası standartı keçməlidir. Siqnalın nə qədər təsir etməsinə gəlincə, həm də siqnalın yüksəlmə vaxtı və sürücünün əks nöqtəsi siqnalına qədər gecikməsi. Ancaq ən azından potensial problem yeridir. Xoşbəxtlikdən, empedansa uyğun terminallarla problemi həll edə bilərsiniz.

Empedans dəyişikliyi iki dəfə baş verərsə, məsələn, xətt genişliyi 8 mildən 6 milədək dəyişir və 8 sm çıxarıldıqdan sonra yenidən 2 milə dəyişir. Sonra əksin iki ucunda 2 sm uzunluğunda 6 mil genişlikdə olan xətdən biri, empedansın daha böyük, pozitiv yansıması, sonra isə empedansın daha kiçik, mənfi əks olunmasıdır. Yansıtmalar arasındakı vaxt kifayət qədər qısa olarsa, iki əks təsirini azaldaraq bir -birini ləğv edə bilər. Ötürmə siqnalının 1V olduğunu fərz etsək, ilk müsbət əks olunmada 0.2V, 1.2V irəli, ikinci əksdə -0.2*1.2 = 0.24V geri əks olunur. 6mil xəttinin uzunluğunun son dərəcə qısa olduğunu və iki əksin demək olar ki, eyni vaxtda meydana gəldiyini nəzərə alsaq, ümumi əks olunan gərginlik cəmi 0.04V -dir, səs -küy büdcəsi tələbindən 5%azdır. Buna görə də, bu əksin siqnala təsir edib -etməməsi, impedans dəyişikliyindəki gecikmə və siqnalın yüksəlmə vaxtından asılıdır. Araşdırmalar və təcrübələr göstərir ki, empedans dəyişməsindəki gecikmə siqnalın artma müddətinin 20% -dən az olduğu müddətdə əks olunan siqnal problem yaratmayacaq. Siqnalın yüksəlmə müddəti 1ns olarsa, empedans dəyişməsindəki gecikmə 0.2 düyməyə uyğun olaraq 1.2ns -dən azdır və əks olunma problem deyil. Başqa sözlə, bu halda 6 sm genişliyində 3 sm -dən az telin olması problem yaratmamalıdır.

PCB naqillərinin genişliyi dəyişdikdə, hər hansı bir təsir olub olmadığını görmək üçün faktiki vəziyyətə görə diqqətlə təhlil edilməlidir. Üç parametrdən narahat olmaq lazımdır: empedans nə qədər dəyişir, siqnalın artma müddəti və xəttin eninin boyuna bənzər hissəsi nə qədər dəyişir. Yuxarıda göstərilən üsula əsaslanaraq kobud bir təxmin edin və uyğun olaraq bir az marj qoyun. Mümkünsə boyun uzunluğunu azaltmağa çalışın.

Qeyd etmək lazımdır ki, faktiki PCB emalında parametrlər nəzəriyyədəki kimi dəqiq ola bilməz. Teoriya dizaynımız üçün yol göstərə bilər, ancaq kopyalana və ya dogmatik ola bilməz. Axı bu praktik bir elmdir. Təxmini dəyər faktiki vəziyyətə uyğun olaraq yenidən işlənməli və sonra dizayn üçün tətbiq olunmalıdır. Təcrübəsiz hiss edirsinizsə, mühafizəkar olun və istehsal xərclərinə uyğunlaşın.