Hugleiðing sem stafar af breytingu á PCB línubreidd

In PCB raflögn, gerist það oft að nota þarf þynnri línu til að fara í gegnum svæði þar sem takmarkað rafrými er og síðan er línan endurreist í upphaflega breidd. Breyting á breidd línunnar mun valda breytingu á viðnámi, sem mun leiða til endurspeglunar og hafa áhrif á merki. Svo hvenær getum við hunsað þessi áhrif og hvenær verðum við að íhuga áhrif þeirra?

ipcb

Þrír þættir tengjast þessum áhrifum: stærð viðnámbreytingarinnar, hækkunartíma merkisins og seinkun merkisins á þröngri línu.

Í fyrsta lagi er fjallað um stærð viðnámsbreytingarinnar. Hönnun margra hringrásar krefst þess að endurkastaður hávaði sé minni en 5% af spennusveiflunni (sem tengist hávaða fjárhagsáætlun á merkinu), samkvæmt formúlu stuðlunarformúlu:

Hægt er að reikna út áætlaða breytingu á viðnámi sem △ Z/Z1 ≤ 10%. Eins og þú veist líklega er dæmigerður mælikvarði á viðnám á borð +/- 10%, og það er undirrótin.

Ef viðnámsbreytingin á sér stað aðeins einu sinni, svo sem þegar línubreiddin breytist úr 8mil í 6mil og er eftir 6mil, þá þarf viðnámbreytingin að vera minni en 10% til að ná kröfunni um hávaða fjárhagsáætlun sem merkið endurspeglar hávaða við snögga breytingu gerir ekki fara yfir 5% af spennusveiflunni. Þetta er stundum erfitt að gera. Tökum dæmi um örstöngulínur á FR4 plötum. Við skulum reikna. Ef línubreiddin er 8mil er þykktin milli línunnar og viðmiðunarplansins 4mil og einkennandi viðnám er 46.5 ohm. Þegar línubreiddin breytist í 6mil verður einkennandi viðnám 54.2 ohm og viðnámsbreytingarhraði nær 20%. Sveigjanleiki endurskinsmerkisins verður að fara yfir staðalinn. Eins og fyrir hversu mikil áhrif á merki, en einnig með merki hækkun tíma og tíma seinkun frá ökumanni að endurspeglun punkt merki. En það er að minnsta kosti hugsanlegt vandamál. Sem betur fer geturðu leyst vandamálið með viðnám viðstöðvunar viðnáms.

Ef viðnámsbreytingin gerist tvisvar, til dæmis, breytist línubreiddin úr 8mil í 6mil og breytist síðan aftur í 8mil eftir að hafa dregið út 2cm. Síðan í 2 cm langri 6míl breiðri línu í tveimur endum endurspeglunarinnar, annar er að viðnám verður stærra, jákvæð endurspeglun, og þá verður viðnám minni, neikvæð endurspeglun. Ef tíminn á milli hugleiðinga er nógu stuttur geta hugsanirnar tvær hætt við hvort annað og dregið úr áhrifum. Miðað við að sendimerkið sé 1V, endurspeglast 0.2V í fyrstu jákvæðu endurspegluninni, 1.2V er sent áfram og -0.2*1.2 = 0.24V endurspeglast aftur í seinni spegluninni. Miðað við að lengd 6mil línunnar sé afar stutt og endurspeglunin tvö gerist næstum samtímis, þá er heildar endurspeglaða spennan aðeins 0.04V, minna en kröfur um hávaða fjárhagsáætlun 5%. Þess vegna, hvort og hversu mikil þessi endurspeglun hefur áhrif á merkið, fer eftir tímatöfinu við viðnámbreytinguna og hækkunartíma merkisins. Rannsóknir og tilraunir sýna að svo framarlega sem seinkun á viðnámsbreytingu er minni en 20% af hækkunartíma merkisins mun endurskinsmerki ekki valda vandræðum. Ef merki hækkunartíminn er 1ns, þá er seinkunin á viðnámbreytingunni minni en 0.2ns sem samsvarar 1.2 tommum, og speglun er ekki vandamál. Með öðrum orðum, í þessu tilfelli ætti 6míl breið vírlengd undir 3 cm ekki að vera vandamál.

Þegar breidd raflagna á PCB breytist, ætti að greina það vandlega í samræmi við raunverulegar aðstæður til að sjá hvort það hafi einhver áhrif. Það eru þrjár breytur sem þú þarft að hafa áhyggjur af: hversu mikið viðnám breytist, hversu lengi merki rísa tíma og hversu lengi hálslíkur hluti línubreiddarinnar breytist. Gerðu gróft mat á grundvelli ofangreindrar aðferðar og skildu eftir svigrúm eftir því sem við á. Reyndu að draga úr hálslengdinni ef mögulegt er.

Það skal bent á að í raunverulegri PCB vinnslu geta færibreytur ekki verið eins nákvæmar og þær í orði. Kenning getur veitt leiðbeiningar um hönnun okkar, en hún er hvorki afrituð né dogmatísk. Enda eru þetta hagnýt vísindi. Endurskoða áætluð verðmæti í samræmi við raunverulegar aðstæður og nota síðan á hönnunina. Ef þér finnst þú óreyndur skaltu vera íhaldssamur og aðlagast framleiðslukostnaði.