Progettazione PCB - Motivi per non utilizzare il cablaggio ad angolo retto nel layout PCB

Il cablaggio ad angolo retto è generalmente una situazione che deve essere evitata il più possibile nella progettazione del cablaggio PCB Layout ed è quasi diventato uno degli standard per misurare la qualità del cablaggio. Quindi quanta influenza avrà il cablaggio ad angolo retto sulla trasmissione del segnale? In linea di principio, il percorso ad angolo retto cambierà la larghezza della linea della trasmissione, causando discontinuità nell'impedenza. Infatti, non solo l'instradamento ad angolo retto, ma anche gli angoli e l'instradamento ad angolo acuto possono causare cambiamenti di impedenza.

L'influenza del cablaggio ad angolo retto sul segnale si riflette principalmente in tre aspetti: uno è che l'angolo può essere equivalente a un carico capacitivo sulla linea di trasmissione, che rallenta il tempo di salita; l'altro è che la discontinuità di impedenza causerà la riflessione del segnale; La capacità parassitaria causata dall'angolo retto della linea di trasmissione può essere calcolata con la seguente formula empirica: C=61W(Er)1/2/Z0 Nella formula precedente, C si riferisce alla capacità equivalente dell'angolo (unità: pF), W si riferisce alla larghezza della traccia (unità: inch), εr si riferisce alla costante dielettrica del mezzo, e Z0 è l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione.

Man mano che la larghezza della linea della traccia ad angolo retto aumenta, l'impedenza diminuisce, quindi si verificherà un certo fenomeno di riflessione del segnale. Possiamo calcolare l'impedenza equivalente dopo che la larghezza della linea aumenta secondo la formula di calcolo dell'impedenza menzionata nel capitolo della linea di trasmissione, e quindi calcolare il coefficiente di riflessione secondo la formula empirica: ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0). Generalmente, il cambiamento di impedenza causato dal cablaggio ad angolo retto è compreso tra il 7% -20%, quindi il coefficiente massimo di riflessione è di circa 0,1.

Molte persone hanno questa comprensione del cablaggio ad angolo retto. Pensano che la punta sia facile da trasmettere o ricevere onde elettromagnetiche e generare EMI. Questo è diventato uno dei motivi per cui molte persone pensano che i cavi ad angolo retto non possano essere instradati. Tuttavia, molti risultati reali mostrano che le tracce ad angolo retto non produrranno EMI evidenti rispetto alle linee rette. Forse le prestazioni attuali dello strumento e il livello di prova limitano l'accuratezza del test, ma almeno illustra un problema. La radiazione del cablaggio ad angolo retto è già inferiore all'errore di misurazione dello strumento stesso.

In generale, il percorso ad angolo retto non è così terribile come si immaginava. Almeno nelle applicazioni al di sotto di GHz, eventuali effetti come capacità, riflessione, EMI, ecc. sono difficilmente riflessi nei test TDR. Gli ingegneri di progettazione PCB ad alta velocità dovrebbero ancora concentrarsi sul layout, sulla progettazione di potenza / terra e sulla progettazione di cavi. Via buchi e altri aspetti. Naturalmente, anche se l'impatto del cablaggio ad angolo retto non è molto grave, non significa che possiamo tutti utilizzare il cablaggio ad angolo retto in futuro. L'attenzione al dettaglio è la qualità di base che ogni buon ingegnere deve avere. Inoltre, con il rapido sviluppo dei circuiti digitali. La frequenza del segnale elaborata dagli ingegneri PCB continuerà ad aumentare. Nel campo di progettazione RF superiore a 10GHz, questi piccoli angoli retti possono diventare il fulcro di problemi ad alta velocità.