PCB linearen zabalera aldaketak eragindako islapena

In PCB kableatuak, askotan gertatzen da linea meheagoa erabili behar dela kableatzeko leku mugatua dagoen eremutik igarotzeko, eta, ondoren, linea jatorrizko zabalera berreskuratzeko. Linearen zabalera aldatzeak inpedantzia aldatzea eragingo du eta horrek isla eragingo du eta seinalea eragingo du. Orduan, noiz alboratu dezakegu efektu hori, eta noiz kontuan hartu behar dugu haren efektua?

ipcb

Efektu honekin hiru faktore daude lotuta: inpedantzia aldaketaren magnitudea, seinalea igotzeko denbora eta seinalearen atzerapena linea estu batean.

Lehenik eta behin, inpedantzia aldaketaren magnitudea eztabaidatzen da. Zirkuitu askoren diseinuak islatutako zarata tentsioaren kulunkatzearen% 5 baino txikiagoa izatea eskatzen du (hau da, seinalearen zarata aurrekontuarekin lotuta dago), islapen koefizientearen formularen arabera:

Inpedantziaren gutxi gorabeherako aldaketa-tasa △ Z / Z1 ≤% 10 gisa kalkula daiteke. Ziurrenik jakingo duzuen moduan, inpedantziaren adierazle tipikoa taula batean% +/-% 10 da, eta hori da kausa nagusia.

Inpedantziaren aldaketa behin bakarrik gertatzen bada, adibidez, lerroaren zabalera 8 mila eta 6 mila aldatzen denean eta 6 mila izaten jarraitzen duenean, inpedantziaren aldaketak% 10 baino txikiagoa izan behar du aldaketa bortitzean islatutako zarata islatzen duen zarata aurrekontuaren baldintza betetzeko. ez gainditu tentsio swingaren% 5. Batzuetan zaila da hori egitea. Har dezagun adibide gisa FR4 plaketako mikro-zerrenden lerroen kasua. Kalkula dezagun. Lerro zabalera 8 mila bada, lerroaren eta erreferentzia planoaren arteko lodiera 4 milakoa da eta inpedantzia ezaugarria 46.5 ohmokoa da. Linearen zabalera 6mil-era aldatzen denean, inpedantzia ezaugarria 54.2 ohm-koa bihurtzen da, eta inpedantziaren aldaketa-tasa% 20ra iristen da. Islatutako seinalearen anplitudeak estandarra gainditu behar du. Seinalean zenbateko inpaktuari dagokionez, baina baita seinalearen igoera denborarekin eta gidaritik isla puntuko seinalera arte denbora atzeratzearekin ere. Baina gutxienez arazo potentzial bat da. Zorionez, arazoa inpedantziaren terminalekin konpondu dezakezu.

Inpedantziaren aldaketa birritan gertatzen bada, adibidez, lerroaren zabalera 8miletik 6milora aldatzen da, eta gero 8milera aldatzen da 2cm atera ondoren. Ondoren, 2 cm luze eta 6 milileko lerro zabalean islapenaren bi muturretan, inpedantzia islapen positiboa eta handiagoa bihurtzen da eta orduan inpedantzia isla negatibo txikiagoa bihurtzen da. Hausnarketen arteko denbora nahikoa laburra bada, bi hausnarketak elkar baliogabetu daitezke, efektua murriztuz. Transmisio seinalea 1V dela suposatuz, 0.2V islatzen da lehen isla positiboan, 1.2V aurrera transmititzen da eta -0.2 * 1.2 = 0.24V islatzen da bigarren islapenean. 6 mila linearen luzera oso laburra dela eta bi islak ia aldi berean gertatzen direla suposatuz, islatutako tentsio osoa 0.04V besterik ez da,% 5eko zarata aurrekontua baino txikiagoa. Hori dela eta, hausnarketa horrek seinaleari eragiten dion eta zenbateraino eragiten duen inpedantzia aldaketaren atzerapenaren eta seinalearen igoera denboraren araberakoa da. Ikerketek eta esperimentuek erakusten dute inpedantzia aldaketaren atzerapena seinalea igotzeko denboraren% 20 baino txikiagoa den bitartean, islatutako seinaleak ez duela arazorik sortuko. Seinalea igotzeko denbora 1ns bada, inpedantzia aldaketaren atzerapena 0.2 hazbeteari dagozkion 1.2ns baino txikiagoa da eta islatzea ez da arazoa. Beste modu batera esanda, kasu honetan, 6 cm-ko zabalera duen 3 milileko zabalera ez da arazoa izan behar.

PCBaren kablearen zabalera aldatzen denean, arretaz aztertu behar da benetako egoeraren arabera, inpaktuik dagoen ikusteko. Kezkatu beharreko hiru parametro daude: inpedantzia zenbat aldatzen den, seinaleak zenbat denbora igotzen duen eta lerroaren zabaleraren lepoaren antzeko zatia zenbat aldatzen den. Egin gutxi gorabeherako kalkulua goiko metodoan oinarrituta eta utzi marjina egokia denean. Ahal izanez gero, saiatu lepoaren luzera murrizten.

Nabarmendu behar da PCBen benetako prozesamenduan parametroak ezin direla teorian bezain zehatzak izan. Teoriak gure diseinurako orientazioa eman dezake, baina ezin da kopiatu edo dogmatikoa izan. Azken finean, hau zientzia praktikoa da. Balio estimatua benetako egoeraren arabera berrikusi beharko litzateke, eta gero diseinuari aplikatuko zaio. Esperientziarik ez baduzu, kontserbadorea izan eta fabrikazio kostura egokitu.