In PCB ledninger, sker det ofte, at der skal bruges en tyndere linje til at passere gennem et område, hvor der er begrænset ledningsplads, og derefter gendannes linjen til sin oprindelige bredde. En ændring i linjens bredde vil medføre en ændring i impedans, hvilket vil resultere i refleksion og påvirke signalet. Så hvornår kan vi ignorere denne effekt, og hvornår skal vi overveje dens virkning?

Tre faktorer er relateret til denne effekt: størrelsen af ​​impedansændringen, signalstigningstiden og forsinkelsen af ​​signalet på en smal linje.

Først diskuteres størrelsen af ​​impedansændringen. Udformningen af ​​mange kredsløb kræver, at den reflekterede støj er mindre end 5% af spændingssvinget (som er relateret til støjbudgettet på signalet) i henhold til reflektionskoefficientformlen:

Den omtrentlige ændring af impedans kan beregnes som △ Z/Z1 ≤ 10%. Som du sikkert ved, er den typiske indikator for impedans på et bord +/- 10%, og det er grundårsagen.

Hvis impedansændringen kun sker én gang, f.eks. Når linjebredden ændres fra 8mil til 6mil og forbliver 6mil, skal impedansændringen være mindre end 10% for at nå det støjbudgetkrav, som signalet reflekteret støj ved den pludselige ændring gør ikke overstige 5% af spændingssvinget. Dette er nogle gange svært at gøre. Tag tilfældet med microstrip -linjer på FR4 -plader som et eksempel. Lad os beregne. Hvis linjebredden er 8mil, er tykkelsen mellem linjen og referenceplanet 4mil, og den karakteristiske impedans er 46.5 ohm. Når linjebredden ændres til 6mil, bliver den karakteristiske impedans 54.2 ohm, og impedansændringshastigheden når 20%. Amplituden af ​​det reflekterede signal skal overstige standarden. Hvad angår hvor stor indvirkning på signalet, men også med signalstigningstiden og tidsforsinkelsen fra føreren til refleksionspunktsignalet. Men det er i hvert fald et potentielt problemsted. Heldigvis kan du løse problemet med impedans matchende terminaler.

Hvis impedansændringen sker to gange, for eksempel, ændres linjebredden fra 8mil til 6mil og ændres derefter tilbage til 8mil efter at have trukket 2cm ud. Så i 2 cm lang 6mil bred linje i reflektionens to ender, er den ene impedansen bliver større, positiv refleksion, og derefter bliver impedansen mindre, negativ refleksion. Hvis tiden mellem refleksioner er kort nok, kan de to refleksioner annullere hinanden og reducere effekten. Forudsat at transmissionssignalet er 1V, reflekteres 0.2V i den første positive refleksion, 1.2V transmitteres fremad, og -0.2*1.2 = 0.24V reflekteres tilbage i den anden refleksion. Forudsat at længden af ​​6mil -linjen er ekstremt kort, og de to refleksioner forekommer næsten samtidigt, er den samlede reflekterede spænding kun 0.04V, mindre end støjbudgetkravet på 5%. Hvorvidt og hvor meget denne refleksion påvirker signalet, afhænger derfor af tidsforsinkelsen ved impedansændringen og signalstigningstiden. Undersøgelser og eksperimenter viser, at så længe forsinkelsen ved impedansændringen er mindre end 20% af signalstigningstiden, vil det reflekterede signal ikke forårsage et problem. Hvis signalstigningstiden er 1ns, er forsinkelsen ved impedansændringen mindre end 0.2ns svarende til 1.2 tommer, og refleksion er ikke et problem. Med andre ord, i dette tilfælde burde en 6mil bred ledningslængde på mindre end 3 cm ikke være et problem.

Når PCB -ledningsbredden ændres, skal den analyseres omhyggeligt i henhold til den aktuelle situation for at se, om der er nogen påvirkning. Der er tre parametre at bekymre sig om: hvor meget impedansen ændres, hvor lang tid signalstigningen varer, og hvor længe den halslignende del af linjebredden ændres. Lav et groft skøn baseret på ovenstående metode, og efterlad en vis margin efter behov. Prøv om muligt at reducere nakkelængden.

Det skal påpeges, at parametre ved faktisk PCB -behandling ikke kan være lige så nøjagtige som i teorien. Teori kan give vejledning til vores design, men det kan ikke kopieres eller dogmatisk. Det er trods alt en praktisk videnskab. Den estimerede værdi bør revideres i henhold til den faktiske situation og derefter anvendes på designet. Hvis du føler dig uerfaren, skal du være konservativ og tilpasse sig produktionsomkostningerne.