ПХД сызығының енінің өзгеруінен туындаған шағылыс

In ПХД сымдар жиі жіңішке сызықты сымдар кеңістігі шектеулі аймақ арқылы өтуге мәжбүр болады, содан кейін желі бастапқы еніне дейін қалпына келтіріледі. Желінің енінің өзгеруі импеданс өзгерісін тудырады, нәтижесінде шағылысады және сигналға әсер етеді. Бұл әсерді қашан елемеуге болады және оның әсерін қашан ескеруіміз керек?

ipcb

Бұл әсерге үш фактор қатысты: импеданс өзгерісінің шамасы, сигналдың көтерілу уақыты және тар сызықтағы сигналдың кешігуі.

Біріншіден, импеданс өзгерісінің шамасы талқыланады. Көптеген схемалардың дизайны шағылысу коэффициентінің формуласына сәйкес шағылатын шу кернеудің 5% -дан аз болуын талап етеді (бұл сигналдағы шу бюджетіне байланысты):

Кедергінің шамамен өзгеру жылдамдығын △ Z/Z1 ≤ 10%ретінде есептеуге болады. Өздеріңіз білетіндей, тақтадағы импеданс көрсеткіші-+/- 10%, және бұл негізгі себеп.

Егер импеданс өзгерісі тек бір рет орын алса, мысалы, сызықтың ені 8 мильден 6 милге дейін өзгеріп, 6 миль болып қалса, сигналдың күрт өзгеруі кезінде сигнал шағылыстыратын шудың бюджеттік талаптарына жету үшін импеданс өзгерісі 10% -дан аз болуы керек. кернеудің ауытқуынан 5% аспауы керек. Мұны істеу кейде қиын. Мысал ретінде FR4 пластиналарындағы микросызықтық сызықтардың жағдайын алайық. Есептеп көрейік. Егер сызықтың ені 8 миль болса, онда сызық пен тірек жазықтық арасындағы қалыңдығы 4 миль, ал сипаттамалық кедергісі 46.5 ом. Желінің ені 6 мильге өзгергенде, сипаттамалық кедергі 54.2 Ом болады, ал импеданс өзгеру жылдамдығы 20%жетеді. Шағылған сигналдың амплитудасы нормативтен асып кетуі керек. Сигналға қаншалықты әсер ететініне келетін болсақ, сонымен қатар сигналдың көтерілу уақыты мен драйверден шағылысу нүктесіне дейін кешігуі. Бірақ бұл кем дегенде проблемалық мәселе. Бақытымызға орай, сіз импеданс сәйкес келетін терминалдармен мәселені шеше аласыз.

Егер импеданс екі рет өзгерсе, мысалы, жолдың ені 8 мильден 6 мильге дейін өзгереді, содан кейін 8 см шығарылғаннан кейін 2 милге дейін өзгереді. Содан кейін рефлексияның екі шетіндегі ұзындығы 2 см болатын ені 6 миллиметрлік сызықта импеданс үлкен болады, оң шағылысады, содан кейін импеданс кіші болады, теріс шағылысады. Егер рефлексия арасындағы уақыт жеткілікті қысқа болса, екі шағылысу әсерді төмендете отырып, бірін -бірі жоққа шығаруы мүмкін. Тарату сигналы 1В деп есептесек, бірінші оң шағылыста 0.2В, 1.2В алға, ал -0.2*1.2 = 0.24В екінші шағылыста кері шағылысады. 6 мильдік желінің ұзындығы өте қысқа және екі шағылысу бір мезгілде болады деп есептесек, жалпы шағылған кернеу тек 0.04 В құрайды, бұл бюджеттің шуынан 5%аз. Демек, бұл шағылыстың сигналға әсер етуі және әсер етуі импеданс өзгеруінің кешігуіне және сигналдың көтерілу уақытына байланысты. Зерттеулер мен эксперименттер көрсеткендей, импеданс өзгерісінің кідірісі сигналдың көтерілу уақытының 20% -нан аз болса, шағылған сигнал проблема тудырмайды. Егер сигналдың көтерілу уақыты 1нс болса, онда импеданс өзгерісінің кідірісі 0.2 дюймге сәйкес келетін 1.2нс -тен аз, ал шағылысу проблема емес. Басқаша айтқанда, бұл жағдайда ұзындығы 6 см -ден аз ені 3 миль болатын сым қиындық тудырмауы керек.

ПХД сымының ені өзгерген кезде, әсердің бар -жоғын білу үшін оны нақты жағдайға сәйкес мұқият талдау қажет. Маңызды үш параметр бар: импеданс қаншалықты өзгереді, сигналдың көтерілу уақыты және сызық енінің мойын тәрізді бөлігі қанша уақытқа өзгереді. Жоғарыда келтірілген әдіс негізінде шамамен бағалау жасаңыз және сәйкесінше маржа қалдырыңыз. Мүмкін болса, мойынның ұзындығын қысқартуға тырысыңыз.

ПХД -ны нақты өңдеу кезінде параметрлер теориядағыдай дәл бола алмайтынын атап өткен жөн. Теория біздің дизайнға басшылық бере алады, бірақ оны көшіруге немесе догматикалық етуге болмайды. Ақыр соңында, бұл практикалық ғылым. Сметалық мән нақты жағдайға сәйкес қайта қаралып, содан кейін жобаға қолданылуы керек. Егер сіз өзіңізді тәжірибесіз сезінсеңіз, консервативті болыңыз және өндіріс құнына бейімделіңіз.