In PCB zapojenia, často sa stáva, že na prechod priestorom, kde je obmedzený priestor na vedenie, je potrebné použiť tenšiu linku, a potom sa vedenie obnoví na pôvodnú šírku. Zmena šírky vedenia spôsobí zmenu impedancie, ktorá bude mať za následok odraz a ovplyvní signál. Kedy teda môžeme tento efekt ignorovať a kedy musíme jeho účinok zvážiť?

S týmto účinkom súvisia tri faktory: veľkosť zmeny impedancie, čas nárastu signálu a oneskorenie signálu na úzkej čiare.

Najprv je prediskutovaná veľkosť zmeny impedancie. Konštrukcia mnohých obvodov vyžaduje, aby odrazený šum bol menší ako 5% výkyvu napätia (čo súvisí s rozpočtom šumu na signáli), podľa vzorca koeficientu odrazu:

Približnú rýchlosť zmeny impedancie je možné vypočítať ako △ Z/Z1 ≤ 10%. Ako pravdepodobne viete, typický indikátor impedancie na doske je +/- 10%, a to je hlavná príčina.

Ak sa zmena impedancie vyskytne iba raz, napríklad keď sa šírka čiary zmení z 8 mil. Na 6 mil. A zostane 6 mil., Zmena impedancie musí byť menšia ako 10%, aby sa splnila požiadavka na rozpočet hluku, ktorý šum odrážajúci signál pri náhlej zmene robí nesmie prekročiť 5% kolísania napätia. To je niekedy náročné. Ako príklad uveďme mikropáskové linky na doskách FR4. Poďme počítať Ak je šírka čiary 8 mil., Hrúbka medzi čiarou a referenčnou rovinou je 4 mil. A charakteristická impedancia je 46.5 ohmov. Keď sa šírka čiary zmení na 6 mil., Charakteristická impedancia sa stane 54.2 ohm a rýchlosť zmeny impedancie dosiahne 20%. Amplitúda odrazeného signálu musí prekročiť štandard. Čo sa týka vplyvu na signál, ale aj s dobou nábehu signálu a časovým oneskorením od vodiča k signálu bodu odrazu. Ale je to prinajmenšom potenciálne problémové miesto. Našťastie môžete problém s koncovkami na prispôsobenie impedancie vyriešiť.

Ak sa zmena impedancie stane napríklad dvakrát, šírka čiary sa zmení z 8 mil. Na 6 mil. A potom sa po vytiahnutí 8 cm zmení späť na 2 mil. Potom v 2 cm dlhej 6 mil širokej čiare na dvoch koncoch odrazu jeden znamená, že impedancia sa zvýši, pozitívny odraz a potom sa impedancia zmenší, negatívny odraz. Ak je čas medzi odrazmi dostatočne krátky, tieto dva odrazy sa môžu navzájom rušiť, čím sa efekt zníži. Za predpokladu, že je prenosový signál 1 V, 0.2 V sa odráža v prvom pozitívnom odraze, 1.2 V sa prenáša dopredu a -0.2*1.2 = 0.24 V sa odráža späť v druhom odraze. Za predpokladu, že dĺžka vedenia 6 mil. Je extrémne krátka a dva odrazy sa vyskytujú takmer súčasne, je celkové odrazené napätie iba 0.04 V, menej ako 5%požiadavka na rozpočet hluku. To, či a ako veľmi tento odraz ovplyvňuje signál, závisí od časového oneskorenia pri zmene impedancie a času nárastu signálu. Štúdie a experimenty ukazujú, že pokiaľ je oneskorenie pri zmene impedancie menšie ako 20% doby nárastu signálu, odrazený signál nespôsobí problém. Ak je doba nábehu signálu 1ns, potom je oneskorenie pri zmene impedancie menšie ako 0.2ns zodpovedajúce 1.2 palcom a odraz nie je problém. Inými slovami, v tomto prípade by 6 mm dlhý drôt so šírkou menej ako 3 cm nemal byť problémom.

Keď sa zmení šírka vedenia dosky plošných spojov, mala by byť starostlivo analyzovaná podľa skutočnej situácie, aby sa zistilo, či existuje nejaký vplyv. Existujú tri parametre, o ktoré je potrebné sa zaujímať: ako veľmi sa zmení impedancia, ako dlho sa zvýši čas signálu a ako dlho sa zmení časť šírky čiary podobná krku. Na základe vyššie uvedenej metódy urobte hrubý odhad a podľa potreby ponechajte určitú rezervu. Ak je to možné, pokúste sa skrátiť dĺžku krku.

Je potrebné poznamenať, že v skutočnom spracovaní DPS nemôžu byť parametre také presné ako teoreticky. Teória môže poskytnúť vodítko pre náš návrh, ale nemôže byť kopírovaná ani dogmatická. Koniec koncov, je to praktická veda. Odhadovaná hodnota by mala byť zrevidovaná podľa skutočnej situácie a potom aplikovaná na návrh. Ak sa cítite neskúsení, buďte konzervatívni a prispôsobte sa výrobným nákladom.