In PCB pri ožičenju se pogosto zgodi, da je treba za prehod skozi območje, kjer je omejen prostor za ožičenje, uporabiti tanjšo črto, nato pa se linija vrne na prvotno širino. Sprememba širine črte bo povzročila spremembo impedance, kar bo povzročilo odboj in vplivalo na signal. Kdaj lahko torej zanemarimo ta učinek in kdaj moramo upoštevati njegov učinek?

S tem učinkom so povezani trije dejavniki: velikost spremembe impedance, čas vzpona signala in zakasnitev signala na ozki črti.

Najprej se obravnava obseg spremembe impedance. Zasnova mnogih vezij zahteva, da je odsevni hrup manjši od 5% nihanja napetosti (kar je povezano s proračunom šuma na signalu), v skladu s formulo koeficienta odboja:

Približno stopnjo spremembe impedance lahko izračunamo kot △ Z/Z1 ≤ 10%. Kot verjetno veste, je tipičen pokazatelj impedance na plošči +/- 10%in to je glavni vzrok.

Če se sprememba impedance zgodi samo enkrat, na primer, ko se širina črte spremeni z 8mil na 6mil in ostane 6mil, mora biti sprememba impedance manjša od 10%, da se doseže proračunska zahteva hrupa, ki jo signal odbija hrup pri nenadni spremembi ne sme presegati 5% nihanja napetosti. To je včasih težko narediti. Za primer vzemimo primer mikrotračnih linij na ploščah FR4. Izračunajmo. Če je širina črte 8mil, je debelina med črto in referenčno ravnino 4mil, značilna impedanca pa 46.5 ohmov. Ko se širina črte spremeni na 6 mil, značilna impedanca postane 54.2 ohma, stopnja spremembe impedance pa doseže 20%. Amplituda odsevnega signala mora presegati standard. Kar se tiče vpliva na signal, pa tudi s časom naraščanja signala in časovno zakasnitvijo od voznika do signala odsevne točke. Je pa to vsaj potencialno problematično mesto. Na srečo lahko težavo rešite s sponkami za ujemanje impedance.

Če se na primer dvakrat spremeni impedanca, se širina črte spremeni z 8mil na 6mil, nato pa se po izvleku 8cm spremeni nazaj na 2mil. Nato v 2 cm dolgi 6 mil milimetri široki črti na obeh koncih odseva, ena je, da impedanca postane večja, pozitivna refleksija, nato pa impedanca postane manjša, negativna refleksija. Če je čas med refleksijami dovolj kratek, se lahko oba odseva medsebojno prekličeta in zmanjšata učinek. Ob predpostavki, da je oddajni signal 1V, se 0.2V odraža v prvem pozitivnem odsevu, 1.2V se prenese naprej in -0.2*1.2 = 0.24V se odbije nazaj v drugem odsevu. Ob predpostavki, da je dolžina linije 6mil izjemno kratka in da se oba odboja pojavita skoraj istočasno, je skupna odbojna napetost le 0.04 V, kar je manj od proračunske zahteve za hrup 5%. Zato je, ali in koliko ta odsev vpliva na signal, odvisno od časovne zamude pri spremembi impedance in časa porasta signala. Študije in poskusi kažejo, da odsevni signal ne bo povzročil težav, dokler zamuda pri spremembi impedance ni manjša od 20% časa porasta signala. Če je čas porasta signala 1ns, je zamuda pri spremembi impedance manjša od 0.2ns, kar ustreza 1.2 palca, in odsev ni problem. Z drugimi besedami, v tem primeru dolžina žice širine 6 milimetrov, manjša od 3 cm, ne bi smela biti problem.

Ko se spremeni širina ožičenja tiskanega vezja, ga je treba skrbno analizirati glede na dejansko stanje, da ugotovimo, ali obstaja kakšen vpliv. Obstajajo trije parametri, na katere morate biti pozorni: kako se spremeni impedanca, kako dolgo se čas vzpona signala in kako dolgo spreminja vratni del širine črte. Na podlagi zgornje metode naredite grobo oceno in po potrebi pustite določeno mejo. Če je mogoče, poskusite zmanjšati dolžino vratu.

Opozoriti je treba, da pri dejanski obdelavi PCB parametri ne morejo biti tako natančni kot tisti v teoriji. Teorija lahko daje smernice za naš dizajn, vendar je ni mogoče kopirati ali dogmatično. Navsezadnje je to praktična znanost. Ocenjeno vrednost je treba popraviti glede na dejansko stanje in jo nato uporabiti pri načrtovanju. Če se počutite neizkušeno, bodite konzervativni in se prilagodite stroškom izdelave.