PCBブログ - プリント基板のトレース幅の変化による反射について

導通するとき PCBボード 配線, 跡がある地域を通り過ぎるとき、しばしば起こる, この地域の限られた配線スペースのため, 細い線を使わなければならない. この地域を通過した後, 行が元の幅に戻る. 痕跡幅の変化はインピーダンス変化を引き起こす, 信号に影響する. したがって、どのような状況下でこの効果を無視することができます, そして、どんな状況の下で、我々はその影響を考慮しなければなりませんか? この効果には3つの因子が関与している, 信号の立ち上がり時間, と狭い線の信号の遅延.

インピーダンス変化の大きさを第1に論じた.多くの回路の設計は、反射されたノイズが電圧スイングの5 %未満であることを必要とする（これは信号のノイズ収支に関連する）。インピーダンスの変化率の近似値は以下のように計算できる。/Z 1は、10 %. ご存知でしょう, 回路基板上のインピーダンスの典型的な仕様は+/- 10 %, それが根本原因だ.

インピーダンス変化が起こるだけであるならば, 例えば, 線幅が8ミルから6ミルまで変化したあと, 幅は6ミリ, 急激な変化時の信号反射ノイズが電圧振幅の5 %を超えないことを要求するノイズの予算要件を達成するために, インピーダンス変化は10 %未満でなければならない. これは時々するのが難しい. FR 4ボード上のマイクロストリップラインを例として取る, 計算しましょう. 線幅が8ミルであるならば, ラインと基準面の間の厚さは, 特性インピーダンスは46である.5オーム. 線幅を6ミルに変更した後, 特性インピーダンスは54になる.2オーム, インピーダンス変化率は20 %に達する. 反射信号の振幅は標準を超えなければならない. それが信号にどのくらい影響するか, また、信号の立ち上がり時間と、駆動端から反射点での信号までの遅延に関連する. しかし、少なくともこれは潜在的な問題点です. 幸い, インピーダンス整合終端は、この時点で問題を解決することができる.

インピーダンスが2回変わるなら, 例えば, 線幅は、8ミルから6ミルまで変化します, そして、2 cmを引き抜いた後に8ミルに戻ってください. その後、2 cm長と6 milの広い線の両端で反射が生じる. インピーダンスが大きくなり、正反射が生じる, そして、インピーダンスが小さくなり、負の反射が生じる. つの反射の間隔が十分短いならば, 二つの反射は互いに相殺する, それによって衝撃を減らす. 伝送信号が1 Vであると仮定する, 0.2 vは第2の正則反射に反映される, 1.2 Vは転送を続けている, および- 0.2*1.2 = 0.24 Vは、第2の反射において、反映される. 6 mil線が非常に短く、2つの反射がほぼ同時に起こると仮定する, 全反射電圧は0である.04 V, これは、5 %のノイズの予算の要件. したがって, この反射が信号に影響するかどうか, どれだけ, 信号のインピーダンス変化及び立ち上がり時間の遅延に関連する. 研究および実験は、インピーダンス変化の遅延が信号の立ち上がり時間の20 %未満であることを示している, 反射された信号は問題を引き起こさない. 信号立ち上がり時間が1 ns, その後、インピーダンス変化の遅延は0未満である.1に対応する2 ns.2インチ, そして、反射は問題を引き起こしません. 即ち, この場合, 6 milの広い跡の長さが3 cm未満である限り、問題はありません.
PCBのトレース幅の変化, それは、それがそれに影響するかどうか見るために実際の状況に従って慎重に分析されなければなりません. 心配する三つのパラメータがある。インピーダンス変化はどれだけ大きいか, 信号の立ち上がり時間は, そして、線幅変化のネックはどれくらいですか. 上記の方法で概算する, そして、一定のマージンを適切に残す. できれば, 首の長さを減らす. それは実際に指摘されるべきである PCBボード 処理, パラメータは理論と同じであるはずがない. 理論は我々のデザインのためのガイダンスを提供できる, しかしコピーできないか独断できない. 結局, これが現実科学だ. 推定値は、実際の状況に応じて適切に改訂すべきである, そして、デザインに適用. あなたが経験がないならば, 保守的である, その後、製造コストに応じて調整する PCBボード.

（株）iPCBはPCB＆PCBAの設計、製造販売及びこれらの付随業務の電子相関事業を手掛けています。弊社の詳細はリンク：https://www.ipcb.jp/ 或いはhttps://www.ipcb.com/jp　をご覧ください