In PCB ožičenje, često se događa da se za prolazak kroz područje s ograničenim prostorom za ožičenje mora koristiti tanja linija, a zatim se linija vraća na izvornu širinu. Promjena širine linije uzrokovat će promjenu impedanse, što će rezultirati refleksijom i utjecati na signal. Dakle, kada možemo zanemariti ovaj učinak, a kada moramo uzeti u obzir njegov učinak?

Tri su faktora povezana s ovim učinkom: veličina promjene impedanse, vrijeme porasta signala i kašnjenje signala na uskoj liniji.

Prvo se raspravlja o veličini promjene impedanse. Dizajn mnogih kola zahtijeva da reflektirana buka bude manja od 5% zamaha napona (što je povezano s proračunom šuma na signalu), prema formuli koeficijenta refleksije:

Približna stopa promjene impedanse može se izračunati kao △ Z/Z1 ≤ 10%. Kao što vjerojatno znate, tipičan pokazatelj impedancije na ploči je +/- 10%, i to je osnovni uzrok.

Ako se promjena impedancije dogodi samo jednom, na primjer kada se širina linije promijeni s 8mil na 6mil i ostane 6mil, promjena impedancije mora biti manja od 10% kako bi se postigao proračunski zahtjev za šumom koji signal reflektira šum pri nagloj promjeni ne prelazi 5% promjene napona. To je ponekad teško učiniti. Uzmimo za primjer slučaj mikrotrakastih linija na FR4 pločama. Izračunajmo. Ako je širina linije 8mil, debljina između linije i referentne ravnine je 4mil, a karakteristična impedancija je 46.5 ohma. Kada se širina linije promijeni na 6mil, karakteristična impedancija postaje 54.2 ohma, a stopa promjene impedancije doseže 20%. Amplituda reflektiranog signala mora premašiti standard. Što se tiče uticaja na signal, ali i sa vremenom porasta signala i vremenskim kašnjenjem od vozača do signala tačke refleksije. Ali to je barem potencijalno problematično mjesto. Srećom, problem možete riješiti pomoću terminala koji odgovaraju impedanciji.

Ako se promjena impedancije dogodi dva puta, na primjer, širina linije se mijenja sa 8mil na 6mil, a zatim se vraća na 8mil nakon izvlačenja 2cm. Zatim u 2 cm dugoj liniji široke 6 mil milimetara na dva kraja refleksije, jedna je impedancija postaje veća, pozitivna refleksija, a zatim impedancija postaje manja, negativna refleksija. Ako je vrijeme između refleksija dovoljno kratko, dva odbijanja mogu se međusobno poništiti, smanjujući učinak. Pod pretpostavkom da je prijenosni signal 1V, 0.2V se reflektira u prvom pozitivnom odrazu, 1.2V se prenosi prema naprijed, a -0.2*1.2 = 0.24V se reflektira natrag u drugom odrazu. Pod pretpostavkom da je dužina linije 6mil izuzetno kratka i da se dvije refleksije javljaju gotovo istovremeno, ukupni reflektirani napon je samo 0.04V, manji od proračunskog zahtjeva za buku od 5%. Stoga, hoće li i koliko ova refleksija utjecati na signal, ovisi o vremenskom kašnjenju pri promjeni impedanse i vremenu porasta signala. Studije i eksperimenti pokazuju da sve dok je kašnjenje pri promjeni impedanse manje od 20% vremena porasta signala, reflektirani signal neće uzrokovati problem. Ako je vrijeme porasta signala 1ns, tada je kašnjenje pri promjeni impedancije manje od 0.2ns što odgovara 1.2 inča, a refleksija nije problem. Drugim riječima, u ovom slučaju širina žice od 6 milimetara manja od 3 cm ne bi trebala predstavljati problem.

Kada se promijeni širina ožičenja PCB -a, treba je pažljivo analizirati u skladu sa stvarnom situacijom kako bi se utvrdilo ima li utjecaja. Tri su parametra o kojima treba voditi računa: koliko se impedancija mijenja, koliko dugo vrijeme porasta signala i koliko se mijenja dio širine linije nalik vratu. Napravite grubu procjenu na osnovu gore navedene metode i ostavite određenu marginu prema potrebi. Ako je moguće, pokušajte smanjiti duljinu vrata.

Treba naglasiti da u stvarnoj obradi PCB -a parametri ne mogu biti tako precizni kao oni u teoriji. Teorija može dati smjernice za naš dizajn, ali se ne može kopirati niti dogmatizirati. Na kraju krajeva, ovo je praktična nauka. Procijenjenu vrijednost treba revidirati prema stvarnom stanju, a zatim primijeniti na dizajn. Ako se osjećate neiskusno, budite konzervativni i prilagodite se cijeni proizvodnje.