Myfyrio a achosir gan newid lled llinell PCB

In PCB weirio, mae’n aml yn digwydd bod yn rhaid defnyddio llinell deneuach i basio trwy ardal lle mae lle gwifrau cyfyngedig, ac yna mae’r llinell yn cael ei hadfer i’w lled gwreiddiol. Bydd newid yn lled y llinell yn achosi newid rhwystriant, a fydd yn arwain at fyfyrio ac yn effeithio ar y signal. Felly pryd allwn ni anwybyddu’r effaith hon, a phryd mae’n rhaid i ni ystyried ei heffaith?

ipcb

Mae tri ffactor yn gysylltiedig â’r effaith hon: maint y newid rhwystriant, amser codi’r signal, ac oedi’r signal ar linell gul.

Yn gyntaf, trafodir maint y newid rhwystriant. Mae dyluniad llawer o gylchedau yn mynnu bod y sŵn a adlewyrchir yn llai na 5% o’r siglen foltedd (sy’n gysylltiedig â’r gyllideb sŵn ar y signal), yn ôl fformiwla’r cyfernod adlewyrchu:

Gellir cyfrifo cyfradd newid bras y rhwystriant fel △ Z / Z1 ≤ 10%. Fel y gwyddoch mae’n debyg, y dangosydd nodweddiadol o rwystriant ar fwrdd yw +/- 10%, a dyna’r achos sylfaenol.

Os yw’r newid rhwystriant yn digwydd unwaith yn unig, megis pan fydd lled y llinell yn newid o 8mil i 6mil ac yn parhau i fod yn 6mil, rhaid i’r newid rhwystriant fod yn llai na 10% er mwyn cyrraedd y gofyniad cyllideb sŵn bod y signal yn adlewyrchu sŵn ar y newid sydyn yn ei wneud heb fod yn fwy na 5% o’r siglen foltedd. Weithiau mae’n anodd gwneud hyn. Cymerwch achos llinellau microstrip ar blatiau FR4 fel enghraifft. Gadewch i ni gyfrifo. Os yw lled y llinell yn 8mil, y trwch rhwng y llinell a’r awyren gyfeirio yw 4mil a’r rhwystriant nodweddiadol yw 46.5 ohms. Pan fydd lled y llinell yn newid i 6mil, daw’r rhwystriant nodweddiadol yn 54.2 ohm, ac mae’r gyfradd newid rhwystriant yn cyrraedd 20%. Rhaid i osgled y signal a adlewyrchir fod yn fwy na’r safon. O ran faint o effaith ar y signal, ond hefyd gyda’r amser codi signal a’r oedi amser o’r gyrrwr i’r signal pwynt adlewyrchu. Ond mae’n broblem bosibl o leiaf. Yn ffodus, gallwch ddatrys y broblem gyda therfynellau paru rhwystriant.

Os yw’r newid rhwystriant yn digwydd ddwywaith, er enghraifft, mae lled y llinell yn newid o 8mil i 6mil, ac yna’n newid yn ôl i 8mil ar ôl tynnu 2cm allan. Yna mewn llinell 2cm o hyd 6mil o led ar ddau ben yr adlewyrchiad, un yw’r rhwystriant yn dod yn adlewyrchiad cadarnhaol mwy, ac yna mae’r rhwystriant yn dod yn adlewyrchiad negyddol llai. Os yw’r amser rhwng myfyrdodau yn ddigon byr, gall y ddau adlewyrchiad ganslo ei gilydd, gan leihau’r effaith. Gan dybio bod y signal trosglwyddo yn 1V, adlewyrchir 0.2V yn yr adlewyrchiad cadarnhaol cyntaf, trosglwyddir 1.2V ymlaen, ac adlewyrchir -0.2 * 1.2 = 0.24V yn ôl yn yr ail adlewyrchiad. Gan dybio bod hyd y llinell 6mil yn hynod fyr a bod y ddau adlewyrchiad yn digwydd bron ar yr un pryd, dim ond 0.04V yw cyfanswm y foltedd a adlewyrchir, sy’n llai na’r gofyniad cyllideb sŵn o 5%. Felly, mae p’un a yw’r adlewyrchiad hwn yn effeithio ar y signal a faint y mae’n effeithio ar yr oedi amser ar y newid rhwystriant a’r amser codi signal. Mae astudiaethau ac arbrofion yn dangos, cyhyd â bod yr oedi cyn y newid rhwystriant yn llai nag 20% ​​o amser codi’r signal, ni fydd y signal a adlewyrchir yn achosi problem. Os yw’r amser codi signal yn 1ns, yna mae’r oedi cyn y newid rhwystriant yn llai na 0.2ns sy’n cyfateb i 1.2 modfedd, ac nid yw myfyrio yn broblem. Mewn geiriau eraill, yn yr achos hwn, ni ddylai hyd gwifren 6mil o led sy’n llai na 3cm fod yn broblem.

Pan fydd lled gwifrau PCB yn newid, dylid ei ddadansoddi’n ofalus yn ôl y sefyllfa wirioneddol i weld a oes unrhyw effaith. Mae yna dri pharamedr i boeni yn eu cylch: faint mae’r rhwystriant yn newid, pa mor hir mae’r signal yn codi amser, a pha mor hir mae’r rhan tebyg i wddf o led y llinell yn newid. Gwnewch amcangyfrif bras yn seiliedig ar y dull uchod a gadewch ychydig o ymyl fel sy’n briodol. Os yn bosibl, ceisiwch leihau hyd y gwddf.

Dylid tynnu sylw at y ffaith na all paramedrau fod mor gywir â’r rhai mewn theori wrth brosesu PCB go iawn. Gall theori ddarparu arweiniad ar gyfer ein dyluniad, ond ni ellir ei gopïo na’i ddogmatig. Wedi’r cyfan, mae hon yn wyddoniaeth ymarferol. Dylai’r gwerth amcangyfrifedig gael ei adolygu yn ôl y sefyllfa wirioneddol, ac yna ei gymhwyso i’r dyluniad. Os ydych chi’n teimlo’n ddibrofiad, byddwch yn geidwadol ac addaswch i gost gweithgynhyrchu.