In PCB ledninger, skjer det ofte at en tynnere linje må brukes for å passere gjennom et område der det er begrenset ledningsplass, og deretter blir linjen gjenopprettet til sin opprinnelige bredde. En endring i bredden på linjen vil føre til en endring i impedansen, noe som vil resultere i refleksjon og påvirke signalet. Så når kan vi ignorere denne effekten, og når må vi vurdere effekten?

Tre faktorer er relatert til denne effekten: størrelsen på impedansendringen, signalstigningstiden og forsinkelsen av signalet på en smal linje.

Først diskuteres størrelsen på impedansendringen. Utformingen av mange kretser krever at den reflekterte støyen er mindre enn 5% av spenningssvingningen (som er relatert til støybudsjettet på signalet), i henhold til refleksjonskoeffisientformelen:

Den omtrentlige endringen av impedans kan beregnes som △ Z/Z1 ≤ 10%. Som du sikkert vet, er den typiske indikatoren for impedans på et brett +/- 10%, og det er hovedårsaken.

Hvis impedansendringen bare skjer én gang, for eksempel når linjebredden endres fra 8mil til 6mil og forblir 6mil, må impedansendringen være mindre enn 10% for å nå støybudsjettkravet som signalet reflektert støy ved den brå endringen gjør ikke overstige 5% av spenningssvingningen. Dette er noen ganger vanskelig å gjøre. Ta et eksempel på mikrostrip -linjer på FR4 -plater. La oss beregne. Hvis linjebredden er 8mil, er tykkelsen mellom linjen og referanseplanet 4mil og den karakteristiske impedansen er 46.5 ohm. Når linjebredden endres til 6mil, blir den karakteristiske impedansen 54.2 ohm, og impedansendringshastigheten når 20%. Amplituden til det reflekterte signalet må overstige standarden. Når det gjelder hvor stor innvirkning på signalet, men også med signalstigningstiden og tidsforsinkelsen fra føreren til refleksjonspunktsignalet. Men det er i det minste et potensielt problemsted. Heldigvis kan du løse problemet med impedans -matchende terminaler.

Hvis impedansendringen skjer to ganger, for eksempel, endres linjebredden fra 8mil til 6mil, og endres deretter tilbake til 8mil etter å ha trukket ut 2cm. Så i 2 cm lang 6mil bred linje i refleksjonens to ender, er den ene impedansen blir større, positiv refleksjon, og deretter blir impedansen mindre, negativ refleksjon. Hvis tiden mellom refleksjonene er kort nok, kan de to refleksjonene avbryte hverandre og redusere effekten. Forutsatt at overføringssignalet er 1V, reflekteres 0.2V i den første positive refleksjonen, 1.2V sendes fremover, og -0.2*1.2 = 0.24V reflekteres tilbake i den andre refleksjonen. Forutsatt at lengden på 6mil -linjen er ekstremt kort og de to refleksjonene skjer nesten samtidig, er den totale reflekterte spenningen bare 0.04V, mindre enn støybudsjettkravet på 5%. Derfor, om og hvor mye denne refleksjonen påvirker signalet, avhenger av tidsforsinkelsen ved impedansendringen og signalstigningstiden. Studier og eksperimenter viser at så lenge forsinkelsen ved impedansendringen er mindre enn 20% av signalstigningstiden, vil det reflekterte signalet ikke forårsake et problem. Hvis signalstigningstiden er 1ns, er forsinkelsen ved impedansendringen mindre enn 0.2ns tilsvarende 1.2 tommer, og refleksjon er ikke et problem. Med andre ord, i dette tilfellet bør en 6mil bred ledningslengde på mindre enn 3cm ikke være et problem.

Når PCB -ledningsbredden endres, bør den analyseres nøye i henhold til den faktiske situasjonen for å se om det er noen påvirkning. Det er tre parametere du må bekymre deg for: hvor mye impedansen endres, hvor lenge signalstigningstiden og hvor lenge den halslignende delen av linjebredden endres. Gjør et grovt estimat basert på metoden ovenfor, og legg igjen en margin etter behov. Prøv om mulig å redusere halslengden.

Det bør påpekes at parametere i faktisk PCB -behandling ikke kan være like nøyaktige som i teorien. Teori kan gi veiledning for designet vårt, men det kan ikke kopieres eller dogmatisk. Tross alt er dette en praktisk vitenskap. Den estimerte verdien bør revideres i henhold til den faktiske situasjonen, og deretter brukes på designet. Hvis du føler deg uerfaren, vær konservativ og tilpass deg produksjonskostnadene.