In पीसीबी वायरिंग, अक्सर ऐसा होता है कि एक पतली रेखा का उपयोग उस क्षेत्र से गुजरने के लिए किया जाता है जहां सीमित तारों की जगह होती है, और फिर लाइन को उसकी मूल चौड़ाई में बहाल कर दिया जाता है। लाइन की चौड़ाई में बदलाव के कारण प्रतिबाधा में बदलाव आएगा, जिसके परिणामस्वरूप परावर्तन होगा और सिग्नल को प्रभावित करेगा। तो हम इस प्रभाव को कब अनदेखा कर सकते हैं, और हमें इसके प्रभाव पर कब विचार करना चाहिए?

इस प्रभाव से तीन कारक संबंधित हैं: प्रतिबाधा परिवर्तन का परिमाण, संकेत वृद्धि समय, और एक संकीर्ण रेखा पर संकेत की देरी।

सबसे पहले, प्रतिबाधा परिवर्तन की भयावहता पर चर्चा की जाती है। कई सर्किटों के डिजाइन के लिए आवश्यक है कि परावर्तित शोर वोल्टेज स्विंग के 5% से कम हो (जो सिग्नल पर शोर बजट से संबंधित है), प्रतिबिंब गुणांक सूत्र के अनुसार:

प्रतिबाधा की अनुमानित परिवर्तन दर की गणना Z/Z1 10% के रूप में की जा सकती है। जैसा कि आप शायद जानते हैं, बोर्ड पर प्रतिबाधा का विशिष्ट संकेतक +/- 10% है, और यही मूल कारण है।

यदि प्रतिबाधा परिवर्तन केवल एक बार होता है, जैसे कि जब लाइन की चौड़ाई 8mil से 6mil में बदल जाती है और 6mil रह जाती है, तो शोर बजट आवश्यकता तक पहुँचने के लिए प्रतिबाधा परिवर्तन 10% से कम होना चाहिए, जो संकेत अचानक परिवर्तन पर शोर को दर्शाता है। वोल्टेज स्विंग के 5% से अधिक नहीं। ऐसा करना कभी-कभी मुश्किल होता है। एक उदाहरण के रूप में FR4 प्लेटों पर माइक्रोस्ट्रिप लाइनों के मामले को लें। आइए गणना करें। यदि लाइन की चौड़ाई 8mil है, तो लाइन और रेफरेंस प्लेन के बीच की मोटाई 4mil है और विशेषता प्रतिबाधा 46.5 ohms है। जब लाइन की चौड़ाई 6mil में बदल जाती है, तो विशेषता प्रतिबाधा 54.2 ओम हो जाती है, और प्रतिबाधा परिवर्तन दर 20% तक पहुंच जाती है। परावर्तित संकेत का आयाम मानक से अधिक होना चाहिए। सिग्नल पर कितना प्रभाव पड़ता है, लेकिन सिग्नल वृद्धि समय और ड्राइवर से प्रतिबिंब बिंदु सिग्नल तक समय की देरी के साथ भी। लेकिन यह कम से कम एक संभावित समस्या स्थान है। सौभाग्य से, आप प्रतिबाधा मिलान टर्मिनलों के साथ समस्या का समाधान कर सकते हैं।

यदि प्रतिबाधा परिवर्तन दो बार होता है, उदाहरण के लिए, लाइन की चौड़ाई 8mil से 6mil में बदल जाती है, और फिर 8cm निकालने के बाद वापस 2mil में बदल जाती है। फिर परावर्तन के दो सिरों पर 2cm लंबी 6mil चौड़ी लाइन में, एक है प्रतिबाधा बड़ा हो जाता है, सकारात्मक प्रतिबिंब, और फिर प्रतिबाधा छोटा, नकारात्मक प्रतिबिंब बन जाता है। यदि प्रतिबिंबों के बीच का समय काफी कम है, तो दो प्रतिबिंब एक दूसरे को रद्द कर सकते हैं, प्रभाव को कम कर सकते हैं। यह मानते हुए कि ट्रांसमिशन सिग्नल 1V है, 0.2V पहले सकारात्मक प्रतिबिंब में परिलक्षित होता है, 1.2V आगे प्रेषित होता है, और -0.2 * 1.2 = 0.24V दूसरे प्रतिबिंब में वापस परिलक्षित होता है। यह मानते हुए कि 6mil लाइन की लंबाई बेहद कम है और दो प्रतिबिंब लगभग एक साथ होते हैं, कुल परावर्तित वोल्टेज केवल 0.04V है, जो शोर बजट आवश्यकता 5% से कम है। इसलिए, यह प्रतिबिंब सिग्नल को प्रभावित करता है या नहीं, यह प्रतिबाधा परिवर्तन में समय की देरी और सिग्नल के बढ़ने के समय पर निर्भर करता है। अध्ययनों और प्रयोगों से पता चलता है कि जब तक प्रतिबाधा परिवर्तन में देरी सिग्नल वृद्धि समय के 20% से कम है, तब तक परावर्तित संकेत कोई समस्या नहीं पैदा करेगा। यदि संकेत वृद्धि का समय 1ns है, तो प्रतिबाधा परिवर्तन में देरी 0.2 इंच के अनुरूप 1.2ns से कम है, और प्रतिबिंब कोई समस्या नहीं है। दूसरे शब्दों में, इस मामले में, 6cm से कम की 3mil चौड़ी तार की लंबाई कोई समस्या नहीं होनी चाहिए।

जब पीसीबी वायरिंग की चौड़ाई बदलती है, तो वास्तविक स्थिति के अनुसार इसका सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जाना चाहिए कि क्या कोई प्रभाव है या नहीं। इसके बारे में चिंतित होने के लिए तीन पैरामीटर हैं: प्रतिबाधा कितना बदलता है, सिग्नल कितनी देर तक बढ़ता है, और कितनी देर तक लाइन की चौड़ाई का गर्दन जैसा हिस्सा बदलता है। उपरोक्त विधि के आधार पर एक मोटा अनुमान लगाएं और उचित के रूप में कुछ मार्जिन छोड़ दें। हो सके तो गर्दन की लंबाई कम करने की कोशिश करें।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वास्तविक पीसीबी प्रसंस्करण में, पैरामीटर सिद्धांत के रूप में सटीक नहीं हो सकते हैं। सिद्धांत हमारे डिजाइन के लिए मार्गदर्शन प्रदान कर सकता है, लेकिन इसे कॉपी या हठधर्मी नहीं बनाया जा सकता है। आखिरकार, यह एक व्यावहारिक विज्ञान है। अनुमानित मूल्य को वास्तविक स्थिति के अनुसार संशोधित किया जाना चाहिए, और फिर डिजाइन पर लागू किया जाना चाहिए। यदि आप अनुभवहीन महसूस करते हैं, तो रूढ़िवादी बनें और निर्माण की लागत को समायोजित करें।