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PCB走线宽度变化产生的反射

2022-06-15 10:46分类:电子元器件 阅读:

 

PCB布线总宽转变造成的反射面


  在开展PCB走线时,常常会出现那样的状况:布线根据某一地区时,因为该地区走线室内空间比较有限,迫不得已应用更细的线框,根据这一地区后,线框再修复原先的总宽。布线总宽转变会导致特性阻抗转变,因而产生反射面,对数据信号造成危害。那麼什么情况能够忽视这一危害,又在什么情况大家务必考虑到它的危害?

  有三个要素和这一危害相关:特性阻抗转变的尺寸、数据信号增益值、窄线框上数据信号的延迟。

 最先探讨特性阻抗转变的尺寸。许多电源电路的制定规定反射面噪音低于工作电压摆幅的5%(这和数据信号上的噪音费用预算相关),依据透射系数公式计算:


  能够测算出特性阻抗大概的弹性系数规定为:△Z/Z1 ≤10%。你也许了解,电路板上特性阻抗的典型性指标值为 /-10%,直接原因就在这里。

  假如特性阻抗转变只产生一次,比如图形界限从8mil变成6mil后,一直维持6mil总宽这类状况,要做到基因突变处数据信号反射面噪音不超过工作电压摆幅的5%这一噪音费用预算规定,特性阻抗转变务必低于10%。这有时候难以保证,以 FR4板才上微带线的具体情况为例子,大家测算一下。假如图形界限8mil,线框和参照平面图中间的壁厚为4mil,特性阻抗为46.5欧母。图形界限转变到6mil后特性阻抗变为54.2欧母,特性阻抗弹性系数做到了20%。反射面数据信号的力度必定超标准。对于对数据信号导致很大危害,还和数据信号增益值和推动端到反射面点处数据信号的延迟相关。但最少这是一个潜在性的情况点。幸运的是这时候还可以根据匹配电阻线接解决困难。

  假如特性阻抗转变产生2次,比如图形界限从8mil变成6mil后,拖出2cm后又变成8mil。那麼在2cm长6mil宽线框的2个节点处都是会产生反射面,一次是特性阻抗增大,产生正反射面,然后特性阻抗缩小,产生负反射面。假如2次反射面时间间隔充足短,2次反射面就会有很有可能互相相抵,进而减少危害。假定传送数据信号为1V,第一次正反射面有0.2V被反射面,1.2V再次往前传送,第二次反射面有 -0.2*1.2 = 0.24v被反射面回。再假定6mil线长短非常短,2次反射面基本上一起产生,那麼总的反射面工作电压仅有0.04V,低于5%这一噪音费用预算规定。因而,这类反射面是不是危害数据信号,有多大危害,和特性阻抗转变处的延迟及其数据信号增益值相关。科学研究及试验说明,只需特性阻抗转变处的延迟低于数据信号增益值的20%,反射面数据信号就不容易导致难题。假如数据信号增益值为1ns,那麼特性阻抗转变处的延迟低于0.2ns相匹配1.2英尺,反射面就不容易发生难题。换句话说,针对本例状况,6mil宽布线的长短只需低于3cm就不容易有什么问题。

  当PCB布线图形界限产生变化时,要依据具体情况具体分析,是不是产生危害。必须特别关注的主要参数由三个:特性阻抗转变有多大、数据信号增益值多少钱、图形界限转变的颈状一部分有多久。依据以上的办法大概估计一下,适度空出一定的容量。假如有可能得话,尽可能让减少颈状一部分长短。

  必须强调的是,具体的PCB生产加工中,主要参数不太可能像基础理论中那般精准,基础理论能对咱们的制定给予具体指导,但无法生搬硬套照搬,不可以教条主义,终究这也是一门实践活动的科学研究。估计出的值能依据具体情况做恰当的修定,再运用到设计方案中。假如觉得缺乏经验,那么就先传统点,随后在依据制造成本适度调节。


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