Conception électronique - Raisons pour lesquelles le câblage à angle droit n'est pas utilisé dans la mise en page PCB

Le câblage à angle droit est souvent une situation à éviter autant que possible dans la conception de câblage de mise en page de PCB, et il est presque devenu l'un des critères de mesure de la qualité du câblage. Alors, dans quelle mesure le câblage à angle droit peut - il affecter la transmission du signal? En principe, le câblage à angle droit modifie la largeur de ligne de la ligne de transmission, ce qui entraîne une discontinuité d'impédance. En fait, non seulement le câblage à angle droit, mais aussi le câblage en coin et en angle aigu peuvent entraîner des variations d'impédance.

L'effet du câblage à angle droit sur le signal se traduit principalement par trois aspects: l'un est que l'angle de braquage peut être équivalent à une charge Capacitive sur la ligne de transmission, ce qui ralentit le temps de montée; L'autre est que la discontinuité d'impédance provoque une réflexion du signal; La troisième consiste à réaliser une pointe à angle droit. La capacité parasite induite par l'angle droit de la ligne de transmission peut être calculée par la formule empirique suivante: C = 61w (ER) 1 / 2 / Z0 dans la formule ci - dessus, c est la capacité équivalente de l'angle (en PF) et W est la largeur de la trace (en pouces), Z0 est l'impédance caractéristique de la ligne de transmission.

Au fur et à mesure que la largeur de ligne de la trace à angle droit augmente, l'impédance y diminue et, par conséquent, un certain phénomène de réflexion du signal se produit. Nous pouvons calculer l'impédance équivalente après augmentation de la largeur de ligne selon la formule de calcul d'impédance mentionnée dans le chapitre sur les lignes de transmission, puis calculer le coefficient de réflexion selon la formule empirique: Í = (ZS - Z0) / (ZS + Z0). Typiquement, la variation d'impédance induite par le câblage à angle droit est comprise entre 7% et 20%, de sorte que le coefficient de réflexion maximal est d'environ 0,1.

Beaucoup de gens ont cette compréhension du câblage à angle droit. Ils pensent que les pointes peuvent facilement émettre ou recevoir des ondes électromagnétiques et produire des EMI. C'est devenu l'une des raisons pour lesquelles beaucoup de gens pensent que le câblage à angle droit ne peut pas être câblé. Cependant, de nombreux résultats d'essais réels montrent que les traces à angle droit ne produisent pas d'EMI significatif par rapport aux lignes droites. Peut - être que les performances actuelles de l'instrument et le niveau d'essai limitent la précision de l'essai, mais illustrent au moins un problème. Le rayonnement du câblage à angle droit est déjà inférieur à l'erreur de mesure de l'instrument lui - même.

En général, le câblage à angle droit n'est pas aussi effrayant qu'on pourrait le penser. Au moins dans les applications inférieures au GHz, les effets tels que la capacité, la réflexion, l'EMI, etc. sont difficiles à refléter dans les tests TDR. Les ingénieurs de conception de PCB à grande vitesse devraient toujours se concentrer sur la mise en page, la conception de l'alimentation / mise à la terre et la conception du câblage. Porosités et autres aspects. Bien sûr, bien que l'impact du câblage à angle droit ne soit pas très grave, cela ne signifie pas que nous pouvons tous utiliser le câblage à angle droit à l'avenir. L'attention aux détails est une qualité essentielle que tout bon Ingénieur doit posséder. En outre, avec le développement rapide des circuits numériques, la fréquence des signaux traités par les ingénieurs PCB ne cessera d'augmenter. Dans le domaine de la conception RF au - dessus de 10 GHz, ces petits angles droits peuvent être au Centre des problèmes de vitesse élevée.