In ПЦБ- ожичење, често се дешава да се за пролазак кроз подручје где је ограничен простор за ожичење мора користити тања линија, а затим се линија враћа на првобитну ширину. Промена ширине линије изазваће промену импедансе, што ће резултирати рефлексијом и утицати на сигнал. Дакле, када можемо занемарити овај ефекат, и када морамо узети у обзир његов ефекат?

Три фактора су повезана са овим ефектом: величина промене импедансе, време пораста сигнала и кашњење сигнала на уској линији.

Прво се расправља о величини промене импедансе. Дизајн многих кола захтева да одбијена бука буде мања од 5% замаха напона (што је повезано са буџетом шума на сигналу), према формули коефицијента рефлексије:

Приближна стопа промене импедансе може се израчунати као △ З/З1 ≤ 10%. Као што вероватно знате, типичан показатељ импедансе на плочи је +/- 10%, и то је основни узрок.

Ако се промена импедансе догоди само једном, на пример када се ширина линије промени са 8мил на 6мил и остане 6мил, промена импедансе мора бити мања од 10% како би се достигао буџетски захтев за буку који сигнал рефлектује шум при наглој промени не прелази 5% промене напона. Ово је понекад тешко учинити. Узмимо за пример случај микротракастих линија на ФР4 плочама. Хајде да израчунамо. Ако је ширина линије 8мил, дебљина између линије и референтне равни је 4мил, а карактеристична импеданција је 46.5 охма. Када се ширина линије промени на 6мил, карактеристична импеданса постаје 54.2 охма, а стопа промене импедансе достиже 20%. Амплитуда рефлектираног сигнала мора премашити стандард. Што се тиче утицаја на сигнал, али и са временом пораста сигнала и временским кашњењем од возача до сигнала тачке рефлексије. Али то је барем потенцијално проблематично место. Срећом, проблем можете решити помоћу терминала који одговарају импеданцији.

На пример, ако се промена импеданције догоди два пута, ширина линије се мења са 8мил на 6мил, а затим се враћа назад на 8мил након извлачења 2цм. Затим у 2 цм дугачкој линији широке 6 мил на два краја рефлексије, једна је импеданција постаје већа, позитивна рефлексија, а затим импеданса постаје мања, негативна рефлексија. Ако је време између рефлексија довољно кратко, два рефлекса се могу поништити, смањујући ефекат. Под претпоставком да је сигнал преноса 1В, 0.2В се рефлектује у првом позитивном одразу, 1.2В се преноси напред, а -0.2*1.2 = 0.24В се рефлектује назад у другом одразу. Под претпоставком да је дужина линије од 6 милиметара изузетно кратка и да се два одраза јављају готово истовремено, укупни рефлектирани напон је само 0.04 В, мањи од буџета потребног за буку од 5%. Стога, да ли и колико ова рефлексија утиче на сигнал, зависи од временског кашњења при промени импедансе и времена пораста сигнала. Студије и експерименти показују да све док је кашњење при промени импедансе мање од 20% времена пораста сигнала, одбијени сигнал неће стварати проблеме. Ако је време пораста сигнала 1нс, онда је кашњење при промени импедансе мање од 0.2нс што одговара 1.2 инча, а рефлексија није проблем. Другим речима, у овом случају ширина жице од 6мил мања од 3цм не би требало да представља проблем.

Када се промени ширина ожичења штампане плоче, треба је пажљиво анализирати у складу са стварном ситуацијом да би се утврдило да ли има утицаја. Постоје три параметра о којима треба водити рачуна: колико се импеданса мења, колико се дуго повећава сигнал и колико се мења део ширине линије у облику врата. Направите грубу процену на основу горе наведене методе и оставите одређену маргину према потреби. Ако је могуће, покушајте да смањите дужину врата.

Треба нагласити да у стварној обради ПЦБ -а параметри не могу бити тако тачни као они у теорији. Теорија може пружити смернице за наш дизајн, али се не може копирати или догматизирати. На крају крајева, ово је практична наука. Процијењену вриједност треба ревидирати према стварном стању, а затим примијенити на дизајн. Ако се осећате неискусно, будите конзервативни и прилагодите се цени производње.