site logo

પીસીબી લાઇનની પહોળાઈના ફેરફારને કારણે પ્રતિબિંબ

In પીસીબી વાયરિંગ, તે ઘણી વખત બને છે કે પાતળા રેખાનો ઉપયોગ એવા વિસ્તારમાંથી પસાર થવા માટે કરવો પડે છે જ્યાં વાયરિંગની મર્યાદિત જગ્યા હોય, અને પછી લાઇનને તેની મૂળ પહોળાઈમાં પુન restoredસ્થાપિત કરવામાં આવે. રેખાની પહોળાઈમાં ફેરફાર અવરોધમાં ફેરફારનું કારણ બનશે, જે પ્રતિબિંબમાં પરિણમશે અને સિગ્નલને અસર કરશે. તો આપણે આ અસરને ક્યારે અવગણી શકીએ, અને આપણે તેની અસર ક્યારે ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ?

ipcb

આ અસર સાથે ત્રણ પરિબળો સંબંધિત છે: અવરોધ પરિવર્તનની તીવ્રતા, સિગ્નલ વધવાનો સમય અને સાંકડી રેખા પર સિગ્નલનો વિલંબ.

પ્રથમ, અવબાધ પરિવર્તનની તીવ્રતાની ચર્ચા કરવામાં આવે છે. પ્રતિબિંબ ગુણાંક સૂત્ર અનુસાર, ઘણા સર્કિટની ડિઝાઇન માટે જરૂરી છે કે પ્રતિબિંબિત અવાજ વોલ્ટેજ સ્વિંગના 5% કરતા ઓછો હોય (જે સિગ્નલ પર અવાજ બજેટ સાથે સંબંધિત છે):

અવબાધનો અંદાજિત ફેરફાર દર △ Z/Z1 ≤ 10%તરીકે ગણી શકાય. જેમ તમે કદાચ જાણો છો, બોર્ડ પર અવરોધનું લાક્ષણિક સૂચક +/- 10%છે, અને તે મૂળ કારણ છે.

જો અવબાધ પરિવર્તન માત્ર એક જ વાર થાય છે, જેમ કે જ્યારે લાઇનની પહોળાઈ 8mil થી 6mil સુધી બદલાય છે અને 6mil રહે છે, ત્યારે અવાજ બજેટની જરૂરિયાત સુધી પહોંચવા માટે અવરોધ ફેરફાર 10% કરતા ઓછો હોવો જોઈએ કે જે સંકેત અચાનક પરિવર્તન પર અવાજ પ્રતિબિંબિત કરે છે. વોલ્ટેજ સ્વિંગના 5% કરતા વધારે નહીં. આ કરવું ક્યારેક મુશ્કેલ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે FR4 પ્લેટ્સ પર માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇનનો કેસ લો. ચાલો ગણતરી કરીએ. જો રેખાની પહોળાઈ 8mil છે, તો રેખા અને સંદર્ભ વિમાન વચ્ચેની જાડાઈ 4mil છે અને લાક્ષણિક અવબાધ 46.5 ઓહ્મ છે. જ્યારે લાઇનની પહોળાઈ 6mil માં બદલાય છે, ત્યારે લાક્ષણિક અવબાધ 54.2 ઓહ્મ બને છે, અને અવબાધ પરિવર્તન દર 20%સુધી પહોંચે છે. પ્રતિબિંબિત સિગ્નલનું કંપનવિસ્તાર ધોરણ કરતાં વધી જવું જોઈએ. સિગ્નલ પર કેટલી અસર થાય છે, પરંતુ સિગ્નલ વધવાના સમય અને ડ્રાઇવરથી પ્રતિબિંબ બિંદુ સિગ્નલ સુધીનો સમય વિલંબ સાથે. પરંતુ તે ઓછામાં ઓછું સંભવિત સમસ્યા સ્થળ છે. સદનસીબે, તમે અવરોધ મેચિંગ ટર્મિનલ્સ સાથે સમસ્યા હલ કરી શકો છો.

જો અવરોધ પરિવર્તન બે વાર થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, લાઇનની પહોળાઈ 8mil થી 6mil સુધી બદલાય છે, અને પછી 8cm ખેંચ્યા પછી પાછા 2mil માં બદલાય છે. પછી પ્રતિબિંબના બે છેડા પર 2cm લાંબી 6mil પહોળી રેખામાં, એક અવરોધ મોટો, હકારાત્મક પ્રતિબિંબ બને છે, અને પછી અવરોધ નાના, નકારાત્મક પ્રતિબિંબ બને છે. જો પ્રતિબિંબ વચ્ચેનો સમય પૂરતો ઓછો હોય, તો બે પ્રતિબિંબ એકબીજાને રદ કરી શકે છે, અસર ઘટાડે છે. એવું માનીને કે ટ્રાન્સમિશન સિગ્નલ 1V છે, 0.2V પ્રથમ હકારાત્મક પ્રતિબિંબમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, 1.2V આગળ પ્રસારિત થાય છે, અને -0.2*1.2 = 0.24V બીજા પ્રતિબિંબમાં પાછું પ્રતિબિંબિત થાય છે. ધારી રહ્યા છીએ કે 6mil લાઇનની લંબાઈ અત્યંત ટૂંકી છે અને બે પ્રતિબિંબ લગભગ એક સાથે થાય છે, કુલ પ્રતિબિંબિત વોલ્ટેજ માત્ર 0.04V છે, જે 5%ની અવાજ બજેટની જરૂરિયાત કરતા ઓછી છે. તેથી, આ પ્રતિબિંબ સિગ્નલને કેટલી અને કેટલી અસર કરે છે તે અવરોધ પરિવર્તનના સમય વિલંબ અને સિગ્નલ વધવાના સમય પર આધાર રાખે છે. અભ્યાસો અને પ્રયોગો દર્શાવે છે કે જ્યાં સુધી અવબાધ ફેરફારમાં વિલંબ સિગ્નલ વધવાના સમયના 20% કરતા ઓછો છે, પ્રતિબિંબિત સિગ્નલ સમસ્યા causeભી કરશે નહીં. જો સિગ્નલ વધવાનો સમય 1ns છે, તો અવબાધ ફેરફારમાં વિલંબ 0.2 ઇંચને અનુરૂપ 1.2ns કરતા ઓછો છે, અને પ્રતિબિંબ કોઈ સમસ્યા નથી. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આ કિસ્સામાં, 6cm કરતા ઓછી લંબાઈની 3mil પહોળી વાયરની સમસ્યા ન હોવી જોઈએ.

જ્યારે પીસીબી વાયરિંગની પહોળાઈ બદલાય છે, ત્યારે કોઈ અસર થાય છે કે નહીં તે જોવા માટે વાસ્તવિક પરિસ્થિતિ અનુસાર તેનું કાળજીપૂર્વક વિશ્લેષણ કરવું જોઈએ. ચિંતિત થવા માટે ત્રણ પરિમાણો છે: અવબાધ કેટલો બદલાય છે, સિગ્નલ વધવાનો સમય કેટલો છે, અને લાઇનની પહોળાઈનો ગરદન જેવો ભાગ કેટલો સમય બદલાય છે. ઉપરોક્ત પદ્ધતિના આધારે રફ અંદાજ કા andો અને યોગ્ય તરીકે થોડો માર્જિન છોડી દો. જો શક્ય હોય તો, ગરદનની લંબાઈ ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરો.

તે દર્શાવવું જોઈએ કે વાસ્તવિક PCB પ્રક્રિયામાં, પરિમાણો સિદ્ધાંતમાં જેટલા સચોટ હોઈ શકતા નથી. સિદ્ધાંત અમારી ડિઝાઇન માટે માર્ગદર્શન પૂરું પાડી શકે છે, પરંતુ તેની નકલ અથવા કટ્ટરવાદ કરી શકાતો નથી. છેવટે, આ એક વ્યવહારુ વિજ્ાન છે. અંદાજિત મૂલ્ય વાસ્તવિક પરિસ્થિતિ અનુસાર સુધારેલ હોવું જોઈએ, અને પછી ડિઝાઇન પર લાગુ થવું જોઈએ. જો તમને બિનઅનુભવી લાગે છે, તો રૂ consિચુસ્ત બનો અને ઉત્પાદનની કિંમતને વ્યવસ્થિત કરો.