Refleksje feroarsake troch feroaring fan PCB -rigelbreedte

In PCB bedrading, komt it faaks foar dat in tinner line moat wurde brûkt om troch in gebiet te gean wêr’t beheinde bedradingsromte is, en dan wurdt de line werombrocht nei syn oarspronklike breedte. In feroaring yn ‘e breedte fan’ e line sil in feroaring yn impedânsje feroarsaakje, wat sil resultearje yn refleksje en it sinjaal beynfloedzje. Dat wannear kinne wy ​​dit effekt negearje, en wannear moatte wy it effekt dêrfan beskôgje?

ipcb

Trije faktoaren binne relatearre oan dit effekt: de grutte fan ‘e impedansferoaring, de tiid fan’ e sinjaalstiging, en de fertraging fan it sinjaal op in smelle line.

Earst wurdt de omfang fan ‘e impedansferoaring besprutsen. It ûntwerp fan in protte sirkwy fereasket dat it wjerspegele lûd minder dan 5% is fan ‘e spanningsswaai (wat besibbe is oan it lûdbudzjet op it sinjaal), neffens de formule foar refleksjekoeffisient:

It taryf fan wiziging fan ympedânsje kin wurde berekkene as △ Z/Z1 ≤ 10%. Lykas jo wierskynlik witte, is de typyske yndikator fan impedânsje op in boerd +/- 10%, en dat is de woarteloarch.

As de feroaring fan impedânsje mar ien kear foarkomt, lykas wannear de linebreedte feroaret fan 8mil nei 6mil en 6mil bliuwt, moat de impedansferoaring minder dan 10% wêze om de eask foar lûdbudzjet te berikken dat it sinjaal wjerspegele lûd by de abrupte feroaring docht net mear as 5% fan ‘e spanning swing. Dit is soms lestich te dwaan. Nim it gefal fan mikrostriplinen op FR4 -platen as foarbyld. Litte wy berekkenje. As de linebreedte 8mil is, is de dikte tusken de line en it referinsjeflak 4mil en is de karakteristike impedânsje 46.5 ohm. As de linebreedte feroaret nei 6mil, wurdt de karakteristike impedânsje 54.2 ohm, en it taryf foar feroaring fan impedânsje berikt 20%. De amplitude fan it reflekteare sinjaal moat de standert grutter wêze. As foar hoefolle ynfloed op it sinjaal, mar ek mei de sinjaalstigingstiid en de fertraging fan tiid fan ‘e sjauffeur nei it sinjaal fan it refleksjepunt. Mar it is teminsten in potinsjeel probleemplak. Gelokkich kinne jo it probleem oplosse mei oerienkommende terminals foar impedânsje.

As de feroaring fan ‘e impedânsje twa kear bart, bygelyks, feroaret de linebreedte fan 8mil nei 6mil, en feroaret dan werom nei 8mil nei it lûken fan 2cm. Dan yn 2cm lange 6mil brede line oan ‘e twa einen fan’ e refleksje, is ien de impedânsje grutter, positive refleksje, en dan wurdt de impedânsje lytser, negative refleksje. As de tiid tusken refleksjes koart genôch is, kinne de twa refleksjes elkoar annulearje, wat it effekt ferminderet. Oannommen dat it transmissiesignaal 1V is, wurdt 0.2V wjerspegele yn ‘e earste positive refleksje, wurdt 1.2V foarút stjoerd, en -0.2*1.2 = 0.24V wurdt werom reflekteare yn’ e twadde refleksje. Oannommen dat de lingte fan ‘e line fan 6mil ekstreem koart is en de twa wjerspegelingen hast tagelyk foarkomme, is de totale reflekteare spanning mar 0.04V, minder dan de lûdbudzjeteask fan 5%. Dêrom, of en hoefolle dizze refleksje it sinjaal beynfloedet, hinget ôf fan ‘e tiidsfertraging by de feroaring fan impedânsje en de tiid fan’ e sinjaalstiging. Undersyk en eksperiminten litte sjen dat salang’t de fertraging by de impedansferoaring minder dan 20% is fan ‘e sinjaalstigingstiid, it reflekteare sinjaal gjin probleem sil feroarsaakje. As de sinjaalstigingstiid 1ns is, dan is de fertraging by de feroaring fan de impedânsje minder dan 0.2ns dy’t oerienkomt mei 1.2 inch, en refleksje is gjin probleem. Mei oare wurden, yn dit gefal soe in 6mil brede draadlengte fan minder dan 3cm gjin probleem moatte wêze.

As de breedte fan de bedrading fan PCB feroaret, moat it foarsichtich wurde analyseare neffens de werklike situaasje om te sjen oft d’r ynfloed is. D’r binne trije parameters om oer te soargen: hoefolle de impedânsje feroaret, hoe lang de sinjaalstigingstiid is, en hoe lang it nekke-achtige diel fan ‘e rigelbreedte feroaret. Meitsje in rûge skatting basearre op de boppesteande metoade en lit wat marzje as passend. Besykje as mooglik de nekke -lingte te ferminderjen.

It moat wurde opmurken dat yn ‘e eigentlike PCB -ferwurking parameters net sa akkuraat kinne wêze as dy yn teory. Teory kin begelieding jaan foar ús ûntwerp, mar it kin net wurde kopieare as dogmatysk. Dit is ommers in praktyske wittenskip. De skatte wearde moat wurde herzien neffens de werklike situaasje, en dan tapast wurde op it ûntwerp. As jo ​​jo sûnder ûnderfining fiele, wês konservatyf en oanpasse jo oan ‘e produksjekosten.