PCB技術 - PCB痕跡幅変化に起因する反射

イン PCB配線, そのような状況はしばしば起こります：痕跡がある地域を通過するとき, そ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. トレース幅の変化はインピーダンス変化を引き起こす, したがって、反射が起こる, 信号に影響を与える. 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? この効果に関連する3つの因子がある, 信号立ち上がり時間, と細い線の信号遅延.

まずインピーダンス変化の大きさを論じた。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 %未満であることを要求している（これは信号のノイズ収支に関連している）、反射係数式：Chern−Range＝（z 2−z 1）／（z 2＋z 1）＝LookChelz z／（Ly−Cherz z＋2 z 1）のRoop−Range 5 %によって、インピーダンスの近似的な変化率要件は、以下のように計算できる。

回路基板上のインピーダンスの典型的な指数は±10 %であり、これが根本原因である。

一度だけインピーダンス変化が発生した場合、例えば線幅が8ミルから6ミルまで変化した後、6 milの幅が維持される。急激な変化時の信号反射ノイズが電圧振幅の5 %を超えないというノイズ予算の要求を達成するためには、インピーダンス変化は10 %未満でなければならない。これは時々難しい。FR 4シート上のマイクロストリップラインのケースを例に取りましょう。線幅が8ミルの場合、ラインと基準面の厚さは4ミルであり、特性インピーダンスは46.5オームである。線幅が6 milに変化した後、特性インピーダンスは54.2オームとなり、インピーダンス変化率は20 %に達する。反射信号の振幅は基準を超えなければならない。信号への影響についても、信号の立ち上がり時間と、駆動端から反射点までの信号遅延に関係する。しかし、少なくともこれは潜在的な問題点です。幸いにも、このときのインピーダンス整合終了によって問題を解決できる。

インピーダンスが2回変化すると、例えば線幅が8ミルから6ミルまで変化した後、2 cmの引き出し後8 mLに戻る。それから、2 cmの長さと6ミルの広い線の両端に反射があります。インピーダンスが大きくなると反射後の正極性が小さくなり、負の反射が生じる。つの反射の間隔が十分短い場合、2つの反射は互いに相殺することができ、それによって衝撃を低減することができる。伝送信号が1 Vであると仮定すると、0.2 Vは通常の反射で反射され、1.2 Vは前方に転送され続け、−0.2 * 1.2＝0.24 Vは二次反射で反射される。6 mil線の長さが非常に短く，2つの反射がほぼ同時に起こると仮定すると，全反射電圧は0 . 04 vであり，雑音収支要件の5 %以下である。したがって、この反射が信号に影響を及ぼし、どれだけ影響を及ぼすのかは、インピーダンス変化と信号立ち上がり時間の時間遅延に関係する。研究および実験は、インピーダンス変化における時間遅延が信号立ち上がり時間の20 %未満である限り、反射信号は問題を生じないことを示す。信号立ち上がり時間が1 nsの場合、インピーダンス変化時の時間遅延は1.2インチに相当する0.2 ns以下であり、反射は問題を生じない。すなわち、本実施例では、6ミル幅のトレースの長さが3 cm未満であれば問題はない。

時 PCBトレース 幅変更, 実態に応じて慎重に分析する必要がある, それが影響を及ぼすかどうか. 注意を払う3つのパラメータがあります：インピーダンス変化はどれくらい大きいですか, 信号の立ち上がり時間は, そして線幅変化のネック部分はどれくらいですか. 上記の方法による概算, 一定の余裕を残す. できれば, 首の長さを減らす.

それは実際には PCBプロセス, そのパラメータは理論ほど正確ではない. 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宜修正すべきである, そして、 PCB設計.