Pantulan disebabkan oleh perubahan lebar garis PCB

In BPA pendawaian, selalunya garis nipis harus digunakan untuk melewati kawasan di mana terdapat ruang pendawaian yang terhad, dan kemudian saluran dipulihkan ke lebar asalnya. Perubahan lebar garis akan menyebabkan perubahan impedans, yang akan menghasilkan pantulan dan mempengaruhi isyarat. Oleh itu, bilakah kita boleh mengabaikan kesan ini, dan bilakah kita mesti mempertimbangkan kesannya?

ipcb

Tiga faktor berkaitan dengan kesan ini: besarnya perubahan impedans, masa kenaikan isyarat, dan kelewatan isyarat pada garis sempit.

Pertama, besarnya perubahan impedans dibincangkan. Reka bentuk banyak litar memerlukan bunyi yang dipantulkan kurang dari 5% dari ayunan voltan (yang berkaitan dengan anggaran bunyi pada isyarat), mengikut formula pekali pantulan:

Kadar perubahan impedans anggaran dapat dikira sebagai △ Z / Z1 ≤ 10%. Seperti yang mungkin anda ketahui, indikator khas impedansi pada papan adalah +/- 10%, dan itulah punca.

Sekiranya perubahan impedans hanya berlaku sekali, seperti ketika lebar garisan berubah dari 8mil menjadi 6mil dan tetap 6mil, perubahan impedans mestilah kurang dari 10% untuk mencapai syarat anggaran kebisingan bahawa bunyi yang dipantulkan oleh isyarat pada perubahan mendadak tidak melebihi 5% dari ayunan voltan. Perkara ini kadangkala sukar dilakukan. Ambil contoh garis mikrostrip pada plat FR4 sebagai contoh. Mari mengira. Sekiranya lebar garis 8mil, ketebalan antara garis dan satah rujukan adalah 4mil dan sifat impedans adalah 46.5 ohm. Apabila lebar garis berubah menjadi 6mil, impedans ciri menjadi 54.2 ohm, dan kadar perubahan impedans mencapai 20%. Amplitud isyarat yang dipantulkan mestilah melebihi standard. Adapun berapa banyak kesan pada isyarat, tetapi juga dengan waktu kenaikan isyarat dan kelewatan masa dari pemandu ke isyarat titik pantulan. Tetapi sekurang-kurangnya ia adalah masalah yang berpotensi. Nasib baik, anda dapat menyelesaikan masalah dengan terminal padanan impedans.

Sekiranya perubahan impedans berlaku dua kali, misalnya, lebar garis berubah dari 8mil menjadi 6mil, dan kemudian berubah menjadi 8mil setelah menarik 2cm. Kemudian dalam garis selebar 2cm panjang 6cm di kedua hujung pantulan, salah satunya adalah impedans menjadi lebih besar, pantulan positif, dan kemudian impedans menjadi lebih kecil, pantulan negatif. Sekiranya masa antara pantulan cukup pendek, kedua pantulan boleh saling membatalkan, mengurangkan kesannya. Dengan andaian bahawa isyarat penghantaran adalah 1V, 0.2V dipantulkan pada pantulan positif pertama, 1.2V dipancarkan ke depan, dan -0.2 * 1.2 = 0.24V dipantulkan kembali pada pantulan kedua. Dengan andaian bahawa panjang garis 6mil sangat pendek dan kedua pantulan berlaku hampir serentak, jumlah voltan yang dipantulkan hanya 0.04V, kurang daripada keperluan anggaran bunyi 5%. Oleh itu, sama ada dan berapa banyak pantulan ini mempengaruhi isyarat bergantung pada kelewatan masa pada perubahan impedans dan waktu kenaikan isyarat. Kajian dan eksperimen menunjukkan bahawa selagi kelewatan perubahan impedans kurang dari 20% masa kenaikan isyarat, isyarat yang dipantulkan tidak akan menimbulkan masalah. Sekiranya masa kenaikan isyarat adalah 1ns, maka kelewatan pada perubahan impedans kurang dari 0.2ns bersamaan dengan 1.2 inci, dan pantulan tidak menjadi masalah. Dengan kata lain, dalam kes ini, panjang wayar selebar 6mil kurang dari 3cm tidak boleh menjadi masalah.

Apabila lebar pendawaian PCB berubah, ia harus dianalisis dengan teliti mengikut keadaan sebenar untuk melihat apakah ada kesan. Terdapat tiga parameter yang perlu diperhatikan: berapa banyak impedans berubah, berapa lama masa kenaikan isyarat, dan berapa lama bahagian leher seperti leher berubah. Buat anggaran kasar berdasarkan kaedah di atas dan tinggalkan sedikit margin yang sesuai. Sekiranya boleh, cubalah mengurangkan panjang leher.

Perlu dinyatakan bahawa dalam pemprosesan PCB sebenarnya, parameter tidak dapat setepat yang ada dalam teori. Teori dapat memberikan panduan untuk reka bentuk kami, tetapi tidak dapat disalin atau dogmatis. Lagipun, ini adalah sains praktikal. Nilai anggaran harus disemak mengikut keadaan sebenar, dan kemudian diterapkan pada reka bentuk. Sekiranya anda merasa tidak berpengalaman, bersikap konservatif dan sesuaikan dengan kos pembuatan.