Data PCB - Refleksi disebabkan oleh perubahan dalam lebar jejak papan PCB

Bila melaksanakan Papan PCB kabel, ia sering berlaku apabila jejak melalui kawasan tertentu, kerana ruang kawat terbatas di kawasan ini, baris lebih tipis perlu digunakan. Selepas melewati kawasan ini, baris kembali ke lebar asalnya. Perubahan dalam lebar jejak menyebabkan perubahan impedance dan oleh itu refleksi, mempengaruhi isyarat. Jadi dalam keadaan apa kesan ini boleh diabaikan, dan dalam keadaan apa kita perlu mempertimbangkan kesannya? Tiga faktor terlibat dalam kesan ini: ukuran perubahan impedance, masa naik isyarat, dan lambat isyarat pada garis sempit.

Ukuran perubahan impedance dibincangkan dahulu. The design of many circuits requires that the reflected noise is less than 5% of the voltage swing (this is related to the noise budget on the signal). Kadar perubahan penghalang boleh dihitung sebagai: △Z/10%. Seperti yang anda mungkin tahu, spesifikasi biasa untuk impedance pada papan sirkuit ialah ++/- 10%, dan itulah sebab punca.

Jika perubahan impedance hanya berlaku, contohnya, selepas lebar baris diubah dari 8 juta ke 6 juta, dan lebarnya tetap 6 juta, untuk mencapai keperluan anggaran bunyi bahawa bunyi refleksi isyarat pada perubahan tiba-tiba tidak melebihi 5% variasi tenaga, perubahan impedance mesti kurang dari 10 %. Ini kadang-kadang sukar untuk dilakukan. Ambil garis microstrip pada papan FR4 sebagai contoh, mari kita kirakan. Jika lebar garis ialah 8 mil, tebal antara garis dan pesawat rujukan adalah 4 juta, dan kekuatan karakteristik adalah 46.5 ohms. Selepas lebar baris diubah ke 6mil, Impedasi karakteristik menjadi 54.2 ohms, dan kadar perubahan impedance mencapai 20%. Amplitude isyarat terrefleks mesti melebihi piawai. Berapa banyak ia mempengaruhi isyarat, ia juga berkaitan dengan masa naik isyarat dan lambat dari hujung pemandu ke isyarat pada titik refleksi. Tetapi sekurang-kurangnya ini adalah titik masalah yang berpotensi. Untungnya, penghentian yang sepadan impedance boleh menyelesaikan masalah pada masa ini.

Jika impedance berubah dua kali, contohnya, lebar baris berubah dari 8 juta ke 6 juta, dan kemudian berubah kembali ke 8 juta selepas menarik 2 cm. Kemudian refleksi akan berlaku pada kedua-dua hujung garis panjang 2cm dan luas 6mil. Impedansi menjadi lebih besar dan refleksi positif berlaku, dan kemudian impedance menjadi lebih kecil dan refleksi negatif berlaku. Jika selang antara dua refleksi cukup pendek, dua refleksi boleh membatalkan satu sama lain, dengan demikian mengurangi kesan. Jika isyarat penghantaran adalah 1V, 0.2V diselarang dalam refleksi biasa kedua, 1.2V terus menghantar ke hadapan, dan -0.2*1.2 = 0.24v direfleksikan kembali dalam refleksi kedua. Anggap garis 6 juta sangat pendek dan kedua-dua refleksi berlaku hampir bersamaan, tekanan terefleksikan cuma 0.04V, yang kurang daripada keperluan anggaran bunyi 5%. Oleh itu, sama ada refleksi ini mempengaruhi isyarat, dan berapa banyak, berkaitan dengan lambat pada perubahan impedance dan masa naik isyarat. kajian dan eksperimen telah menunjukkan bahawa selagi lambat pada perubahan impedance kurang dari 20% masa naik isyarat, isyarat tersebut tidak akan menyebabkan masalah. Jika masa naik isyarat adalah 1ns, kemudian lambat pada perubahan impedance kurang dari 0.2ns corresponding to 1.2 inci, dan refleksi tidak akan menyebabkan masalah. Itu untuk dikatakan, untuk kes ini, tiada masalah selagi panjang jejak lebar 6mil kurang dari 3cm.

Apabila lebar jejak Papan PCB perubahan, ia perlu dianalisis dengan hati-hati mengikut situasi sebenar untuk melihat jika ia akan mempengaruhinya. Terdapat tiga parameter yang perlu dikhawatirkan: seberapa besar perubahan impedance, apakah masa naik isyarat, dan berapa lama leher garis berubah lebar. Kira-kira mengikut kaedah di atas, dan tinggalkan margin tertentu dengan sesuai. Jika boleh, cuba mengurangi panjang leher. Seharusnya dikatakan bahawa dalam Papan PCB memproses, parameter tidak boleh seperti dalam teori. Teori ini boleh memberikan petunjuk untuk desain kita, tetapi ia tidak boleh disalin atau dogmatik. Selepas semua, ini adalah sains praktik. Nilai dijangka patut diubah semula sesuai mengikut situasi sebenar, dan kemudian digunakan untuk desain. Jika anda merasa tidak berpengalaman, menjadi konservatif pertama, dan kemudian menyesuaikan mengikut biaya penghasilan pada Papan PCB.