PCB линиясынын туурасынын өзгөрүүсүнөн улам чагылдыруу

In PCB зымдарды өткөрүүдө көбүнчө ичке линияны чектелген зым мейкиндиги бар аймактан өткөрүү үчүн колдонуу керек болот, андан кийин линия баштапкы туурасына чейин калыбына келтирилет. Сызыктын туурасынын өзгөрүшү импеданстын өзгөрүшүнө алып келет, бул чагылууга алып келет жана сигналга таасир этет. Демек, биз бул эффектти качан этибарга албай, качан анын таасирин карап чыгышыбыз керек?

ipcb

Үч фактор бул эффектке байланыштуу: импеданс өзгөрүүсүнүн чоңдугу, сигналдын көтөрүлүү убактысы жана тар линиядагы сигналдын кечигүүсү.

Биринчиден, импеданс өзгөрүүсүнүн чоңдугу талкууланат. Көптөгөн схемалардын дизайны чагылуу коэффициентинин формуласына ылайык, чагылган ызы -чуунун чыңалуусунун 5% ашпоосун талап кылат (бул сигналдагы ызы -чуунун бюджетине байланыштуу):

Импеданстын болжолдуу өзгөрүү ылдамдыгы △ Z/Z1 ≤ 10%катары эсептелиши мүмкүн. Белгилүү болгондой, тактадагы импеданстын типтүү көрсөткүчү +/- 10%ды түзөт жана бул анын негизги себеби.

Эгерде импеданс өзгөрүүсү бир эле жолу болсо, мисалы, линиянын туурасы 8 милден 6 милге чейин өзгөрүп, 6 милге чейин калса, импеданс өзгөрүүсү ызы -чуунун бюджеттик талабына жетүү үчүн 10% дан аз болушу керек. 5% чыңалуудан ашпашы керек. Муну кылуу кээде кыйынга турат. Мисал катары FR4 плиталарындагы microstrip линияларын алалы. Келгиле эсептеп көрөлү. Эгерде линиянын туурасы 8 мил болсо, анда линия менен таяныч тегиздиктин ортосундагы калыңдык 4 миль жана мүнөздүү импеданс 46.5 ом. Сызыктын туурасы 6 милге өзгөргөндө, мүнөздүү импеданс 54.2 ом болуп, импеданс өзгөрүү ылдамдыгы 20%га жетет. Чагылган сигналдын амплитудасы стандарттан ашышы керек. Сигналга канчалык таасир эте турганына келсек, бирок сигналдын көтөрүлүү убактысы жана айдоочудан чагылтуу чекитине чейинки кечигүү. Бирок бул жок дегенде потенциалдуу көйгөйлүү жер. Бактыга жараша, сиз импеданс дал келген терминалдар менен көйгөйдү чече аласыз.

Эгерде импеданс өзгөрүүсү эки жолу болсо, мисалы, линиянын туурасы 8 милден 6 милге чейин өзгөрөт, андан кийин 8 см сууруп алгандан кийин кайра 2 милге өзгөрөт. Андан кийин чагылуунун эки учунда узундугу 2мм болгон туурасы 6 мм болгондо, импеданс чоңураак болуп, оң чагылышат, анан импеданс кичирээк, терс чагылуу болуп калат. Эгерде чагылтуу ортосундагы убакыт жетишерлик кыска болсо, анда эки чагылуу эффектти азайтып, бири -бирин жокко чыгарышы мүмкүн. Өткөрүү сигналы 1В деп ойлосок, 0.2В биринчи оң чагылышта, 1.2В алдыга, -0.2*1.2 = 0.24V экинчи чагылууда кайра чагылдырылат. 6 мил линиясынын узундугу өтө кыска жана эки чагылуу дээрлик бир убакта болот деп ойлосок, жалпы чагылган чыңалуу 0.04В, ызы -чуунун бюджеттик талабынан 5%аз. Демек, бул чагылтуу сигналга канчалык таасир этет же жокпу, импеданс өзгөрүүсүнүн кечигүүсүнө жана сигналдын көтөрүлүү убактысына жараша болот. Изилдөөлөр жана эксперименттер көрсөткөндөй, импеданс өзгөрүүсүндөгү кечигүү сигналдын көтөрүлүү убактысынын 20% дан аз болсо, чагылган сигнал көйгөй жаратпайт. Эгерде сигналдын көтөрүлүү убактысы 1нс болсо, анда импеданс өзгөрүүсүнүн кечигүүсү 0.2 дюймга туура келген 1.2нске жетпейт жана чагылуу көйгөй эмес. Башкача айтканда, бул учурда узундугу 6 миллиметрден кем эмес 3 милдик зым көйгөй жаратпашы керек.

PCB зымынын туурасы өзгөргөндө, кандайдыр бир таасири бар -жогун билүү үчүн аны чыныгы кырдаалга жараша кылдат талдоо керек. Үч параметр жөнүндө тынчсыздануу керек: импеданс канчалык өзгөрөт, сигналдын көтөрүлүү убактысы жана сызыктын туурасынын моюнга окшош бөлүгү канчага чейин өзгөрөт. Жогорудагы методдун негизинде болжолдуу баа бериңиз жана тиешелүү түрдө бир аз маржа калтырыңыз. Мүмкүн болсо моюндун узундугун кыскартууга аракет кылыңыз.

Белгилей кетүү керек, иш жүзүндө PCB иштетүүдө, параметрлер теориядагыдай так боло албайт. Теория биздин дизайн үчүн жетекчилик бере алат, бирок аны көчүрүү же догматикалык кылуу мүмкүн эмес. Кантсе да, бул практикалык илим. Болжолдуу баалуулук реалдуу кырдаалга жараша кайра каралып, андан кийин долбоорго карата колдонулушу керек. Эгерде сиз өзүңүздү тажрыйбасыз сезсеңиз, консервативдүү болуңуз жана өндүрүштүн баасына тууралаңыз.