In PCB ožičenje, često se događa da se za prolazak kroz područje s ograničenim prostorom za ožičenje mora koristiti tanja linija, a zatim se vod vraća na izvornu širinu. Promjena širine linije uzrokovat će promjenu impedancije, što će rezultirati refleksijom i utjecati na signal. Dakle, kada možemo zanemariti ovaj učinak, a kada moramo uzeti u obzir njegov učinak?

Tri su čimbenika povezana s ovim učinkom: veličina promjene impedancije, vrijeme porasta signala i kašnjenje signala na uskoj liniji.

Prvo se raspravlja o veličini promjene impedancije. Dizajn mnogih krugova zahtijeva da reflektirana buka bude manja od 5% zamaha napona (što je povezano s proračunom šuma na signalu), prema formuli koeficijenta refleksije:

Približna stopa promjene impedancije može se izračunati kao △ Z/Z1 ≤ 10%. Kao što vjerojatno znate, tipičan pokazatelj impedancije na ploči je +/- 10%, i to je osnovni uzrok.

Ako se promjena impedancije dogodi samo jednom, na primjer kada se širina linije promijeni s 8mil na 6mil i ostane 6mil, promjena impedancije mora biti manja od 10% kako bi se postigao proračunski zahtjev za šumom koji signal reflektira šum pri nagloj promjeni ne prelazi 5% promjene napona. To je ponekad teško učiniti. Uzmimo za primjer slučaj mikrotrakastih linija na FR4 pločama. Izračunajmo. Ako je širina crte 8mil, debljina između linije i referentne ravnine je 4mil, a karakteristična impedancija je 46.5 ohma. Kad se širina linije promijeni na 6mil, karakteristična impedancija postaje 54.2 ohma, a brzina promjene impedancije doseže 20%. Amplituda reflektiranog signala mora premašiti standard. Što se tiče utjecaja na signal, ali i s vremenom porasta signala i vremenskim kašnjenjem od vozača do signala točke refleksije. Ali to je barem potencijalno problematično mjesto. Srećom, problem možete riješiti terminalima koji odgovaraju impedanciji.

Ako se promjena impedancije dogodi dva puta, na primjer, širina linije se mijenja s 8mil na 6mil, a zatim se nakon izvlačenja 8 cm vraća natrag na 2mil. Zatim u 2 cm dugoj liniji široke 6 mil na dva kraja refleksije, jedna je impedancija postaje veća, pozitivna refleksija, a zatim impedancija postaje manja, negativna refleksija. Ako je vrijeme između refleksija dovoljno kratko, dva odbijanja mogu se međusobno poništiti, smanjujući učinak. Pretpostavimo da je prijenosni signal 1V, 0.2V se reflektira u prvom pozitivnom odrazu, 1.2V se prenosi naprijed, a -0.2*1.2 = 0.24V se reflektira natrag u drugom odrazu. Pod pretpostavkom da je duljina linije 6mil izuzetno kratka i da se dva odraza javljaju gotovo istodobno, ukupni reflektirani napon je samo 0.04 V, manji od proračunskog zahtjeva za buku od 5%. Stoga, hoće li i koliko ovaj odraz utjecati na signal, ovisi o vremenskom kašnjenju pri promjeni impedancije i vremenu porasta signala. Studije i eksperimenti pokazuju da sve dok je kašnjenje pri promjeni impedancije manje od 20% vremena porasta signala, reflektirani signal neće uzrokovati problem. Ako je vrijeme porasta signala 1ns, tada je kašnjenje pri promjeni impedancije manje od 0.2ns što odgovara 1.2 inča, a refleksija nije problem. Drugim riječima, u ovom slučaju duljina žice širine 6mil manja od 3 cm ne bi trebala predstavljati problem.

Kad se promijeni širina ožičenja PCB -a, potrebno ju je pažljivo analizirati prema stvarnoj situaciji kako bi se utvrdilo ima li utjecaja. Tri su parametra o kojima treba voditi računa: koliko se impedancija mijenja, koliko dugo raste vrijeme signala i koliko se dugo mijenja dio širine linije nalik vratu. Napravite grubu procjenu na temelju gore navedene metode i ostavite određenu maržu prema potrebi. Ako je moguće, pokušajte smanjiti duljinu vrata.

Treba naglasiti da u stvarnoj obradi PCB -a parametri ne mogu biti tako točni kao oni u teoriji. Teorija može dati smjernice za naš dizajn, ali se ne može kopirati niti dogmatizirati. Uostalom, ovo je praktična znanost. Procijenjenu vrijednost treba revidirati prema stvarnom stanju, a zatim primijeniti na projekt. Ako se osjećate neiskusno, budite konzervativni i prilagodite se cijeni proizvodnje.