In PCB окабеляване, често се случва, че трябва да се използва по -тънка линия, за да премине през зона, където има ограничено пространство за окабеляване, а след това линията се възстановява до първоначалната си ширина. Промяната в ширината на линията ще доведе до промяна в импеданса, което ще доведе до отражение и ще повлияе на сигнала. И така, кога можем да пренебрегнем този ефект и кога трябва да вземем предвид неговия ефект?

Три фактора са свързани с този ефект: големината на промяната на импеданса, времето на нарастване на сигнала и забавянето на сигнала по тясна линия.

Първо се обсъжда големината на промяната на импеданса. Проектирането на много вериги изисква отразеният шум да бъде по -малък от 5% от колебанието на напрежението (което е свързано с бюджета на шума на сигнала), съгласно формулата на коефициента на отражение:

Приблизителната скорост на промяна на импеданса може да се изчисли като △ Z/Z1 ≤ 10%. Както вероятно знаете, типичният индикатор за импеданс на платката е +/- 10%и това е основната причина.

Ако промяната на импеданса се случи само веднъж, например когато ширината на линията се промени от 8mil на 6mil и остане 6mil, промяната на импеданса трябва да бъде по -малка от 10%, за да се постигне изискването за бюджет на шума, който сигналът отразява шума при рязкото изменение не трябва да надвишава 5% от колебанието на напрежението. Това понякога е трудно да се направи. Вземете за пример случая на микролентови линии върху FR4 плочи. Нека изчислим. Ако ширината на линията е 8 мили, дебелината между линията и референтната равнина е 4 мили, а характерният импеданс е 46.5 ома. Когато ширината на линията се промени на 6 мили, характерният импеданс става 54.2 ома, а скоростта на промяна на импеданса достига 20%. Амплитудата на отразения сигнал трябва да надвишава стандарта. Що се отнася до това колко силно въздействие върху сигнала, но също така и с времето за нарастване на сигнала и закъснението от водача до сигнала на точката на отражение. Но това е поне потенциално проблемно място. За щастие можете да разрешите проблема с терминали за съвпадение на импеданса.

Ако промяната на импеданса се случи два пъти, например, ширината на линията се променя от 8mil на 6mil и след това се променя обратно на 8mil след издърпване на 2cm. След това в дълга 2 см широка линия от 6 мили в двата края на отражението, единият е, че импедансът става по -голям, положително отражение, а след това импедансът става по -малък, отрицателно отражение. Ако времето между отраженията е достатъчно кратко, двете отражения могат да се анулират взаимно, намалявайки ефекта. Ако приемем, че предавателният сигнал е 1V, 0.2V се отразява в първото положително отражение, 1.2V се предава напред, а -0.2*1.2 = 0.24V се отразява обратно във второто отражение. Ако приемем, че дължината на линията 6mil е изключително кратка и двете отражения се появяват почти едновременно, общото отразено напрежение е само 0.04V, по -малко от изискването за бюджет на шума от 5%. Следователно дали и колко това отражение влияе на сигнала, зависи от закъснението при промяната на импеданса и времето за нарастване на сигнала. Проучванията и експериментите показват, че докато забавянето при промяната на импеданса е по -малко от 20% от времето за нарастване на сигнала, отразеният сигнал няма да причини проблем. Ако времето за нарастване на сигнала е 1ns, тогава забавянето при промяната на импеданса е по -малко от 0.2ns, съответстващо на 1.2 инча, и отражението не е проблем. С други думи, в този случай ширината на проводника с дължина 6 мили, по -малка от 3 см, не би трябвало да е проблем.

Когато ширината на окабеляването на печатната платка се промени, тя трябва да бъде внимателно анализирана според реалната ситуация, за да се види дали има някакво въздействие. Има три параметъра, за които трябва да се притеснявате: колко се променя импедансът, колко дълго се повишава сигналът и колко дълго се променя шийната част на ширината на линията. Направете груба оценка въз основа на горния метод и оставете някакъв марж според случая. Ако е възможно, опитайте се да намалите дължината на шията.

Трябва да се отбележи, че при действителната обработка на печатни платки параметрите не могат да бъдат толкова точни, колкото тези на теория. Теорията може да даде насоки за нашия дизайн, но не може да бъде копирана или догматична. В крайна сметка това е практическа наука. Прогнозната стойност трябва да бъде преразгледана според действителното състояние и след това да се приложи към проекта. Ако се чувствате неопитни, бъдете консервативни и се приспособете към цената на производството.