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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - ¿¿ por qué no debe haber agudeza y ángulo recto al cableado de placas de circuito impreso?

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Tecnología de PCB - ¿¿ por qué no debe haber agudeza y ángulo recto al cableado de placas de circuito impreso?

¿¿ por qué no debe haber agudeza y ángulo recto al cableado de placas de circuito impreso?

2021-12-27
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Author:pcb

Circuitos digitales de placas de circuito impreso de radiofrecuencia y alta velocidad: se prohíben los ángulos agudos y se evitan los ángulos rectos en la medida de lo posible. Si se trata de una línea de radiofrecuencia, si la esquina está en ángulo recto, aparecerá una discontinuidad, que puede conducir fácilmente a la generación de modos de orden superior, afectando así las propiedades de radiación y conducción. Si la línea de señal de radiofrecuencia funciona en ángulo recto, el ancho efectivo de la línea en la esquina aumentará y la resistencia no será continua, lo que dará lugar a la reflexión de la señal. Para reducir la discontinuidad, hay dos maneras de manejar las esquinas: el acaparamiento y el círculo invertido. En general, el radio del ángulo del arco debe ser lo suficientemente grande como para garantizar: r > 3w.

Placa de circuito impreso

El cableado de ángulo agudo y ángulo recto está prohibido en el cableado general. El cableado en ángulo recto suele ser una situación que debe evitarse en el cableado tanto como sea posible. Se ha convertido casi en uno de los criterios para medir la calidad del cableado. ¿Entonces, ¿ cuánto afecta el cableado en ángulo recto a la transmisión de señal? En principio, el cableado afilado y en ángulo recto cambia el ancho de la línea de transmisión y provoca una discontinuidad de la resistencia. Los cambios en el ancho de la línea causan cambios en la resistencia, y cuando el ancho equivalente del rastro cambia, provoca un reflejo de la señal. Podemos ver que cuando conectamos el cableado, si el ancho de la línea cambia, la resistencia del rastro también cambiará. La línea de MICROSTRIP está compuesta por un cable de banda y un plano de tierra, con el dieléctrico en el medio. Si la constante dieléctrica, el ancho de la línea y la distancia del plano de la tierra del dieléctrico son controlables, su resistencia característica también es controlable, y su grado estará dentro de ± 5%. El cable de cinta es una cinta de cobre colocada en medio de un dieléctrico entre dos planos conductores. Si el grosor y el ancho de la línea, la constante dieléctrica del medio y la distancia entre los dos planos de tierra son controlables, la resistencia característica de la línea también es controlable y la precisión está dentro del 10%. La discontinuidad de la resistencia reflejará la diferencia de ángulo agudo, seguido por el ángulo recto, seguido por el ángulo contundente, seguido por el ángulo redondo y seguido por la línea recta. Cuando el conductor envía una señal a la línea de transmisión, la amplitud de la señal depende del voltaje, la resistencia interna del amortiguador y la resistencia de la línea de transmisión. El voltaje inicial visto en el extremo del conductor está determinado por la tensión parcial de la resistencia interna y la resistencia de la línea.

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El coeficiente de reflexión, en el que - 1 à1 no se produce reflexión cuando Í = 0 (z 2 = à, circuito abierto), se produce un reflejo totalmente regular cuando se produce un voltaje inicial de reflexión totalmente negativo cuando \ 2051 = - 1 (z 2 = 0, cortocircuito) es el voltaje de alimentación vs (2v) dividido por ZS (25 ohm) y La resistencia de la línea de transmisión (50 ohm). La reflectividad posterior de vinitial = 133v se calcula de acuerdo con la fórmula del coeficiente de reflexión. De acuerdo con la resistencia del extremo de la fuente (25 ohm) y la resistencia de la línea de transmisión (50 ohm), la reflectividad del extremo de la fuente se calcula de acuerdo con la fórmula del coeficiente de reflexión. Es - 0,33; La reflectividad del terminal se calcula en 1 de acuerdo con la resistencia del terminal (infinita) y la resistencia de la línea de transmisión (50 ohm), de acuerdo con la fórmula del coeficiente de reflexión; Obtenemos esta forma de onda superponiendo la forma de onda de pulso inicial en función de la amplitud y el retraso de cada reflexión, por lo que el desajuste de resistencia es la razón de la mala integridad de la señal. La resistencia debe cambiarse debido a la presencia de conexiones, pines de dispositivos, cambios en el ancho de la pista, curvas de la pista y agujeros. Por lo tanto, la reflexión es inevitable.

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¿¿ hay alguna razón más que la reflexión? El impacto del enrutamiento en ángulo recto en la señal se refleja principalmente en tres aspectos. El ángulo de rotación puede ser equivalente a la carga capacitiva en la línea de transmisión, lo que ralentiza el tiempo de subida; 2. la discontinuidad de la resistencia puede causar reflexión de la señal; 3. es un EMI generado en ángulo recto. Otro dicho es que los ángulos agudos producen residuos de corrosión durante la producción y no son fáciles de procesar. Para la tecnología de procesamiento actual, esto no debe ser difícil ni debe usarse como razón. La capacidad parasitaria causada por el ángulo recto de la línea de transmisión se puede calcular a través de la siguiente fórmula empírica: C = 61w (er) 1 / 2 / Z0 en la fórmula anterior, c Representa la capacidad equivalente del ángulo (unidad: pf), W representa el ancho de la línea de caminar (unidad: pulgada), y Z0 es la resistencia característica de la línea de transmisión. Por ejemplo, para una línea de transmisión de 50 Ohm de 4mils (isla micr es 4,3), el ángulo recto aporta una capacidad de unos 00101 pf, y luego se puede estimar la variación del tiempo de subida resultante: T10 - 90% = 2,2 * C * Z0 / 2 = 2,2 * 00101 * 50 / 2 = 0556ps. como se puede ver en Los cálculos, el efecto capacitivo de la trayectoria del ángulo recto es muy pequeño. A medida que aumenta el ancho de la línea de la huella del ángulo recto, la resistencia allí disminuirá, por lo que habrá un cierto fenómeno de reflexión de la señal. Podemos calcular la resistencia equivalente después del aumento del ancho de línea de acuerdo con la fórmula de cálculo de resistencia mencionada en el capítulo de la línea de transmisión, y luego calcular el coeficiente de reflexión de acuerdo con la fórmula empírica: Í = (zs - z0) / (zs + z0). Por lo general, el cambio de resistencia causado por el cableado en ángulo recto oscila entre el 7% y el 20%, por lo que el coeficiente de reflexión es de aproximadamente 0,1. Además, como se puede ver en la siguiente imagen, la resistencia de la línea de transmisión cambia durante un largo período de tiempo en W / 2, y luego vuelve a la resistencia normal después de W / 2. Todo el cambio de resistencia es muy corto, generalmente dentro de 10 pcs. Este cambio rápido y minúsculo es casi insignificante para la transmisión general de la señal. Muchas personas tienen esta comprensión del cableado de ángulo recto, creyendo que es fácil emitir o recibir ondas electromagnéticas y generar emi. Esta se ha convertido en una de las razones por las que muchas personas piensan que el cableado en ángulo recto no se puede hacer. Sin embargo, muchos resultados prácticos de las pruebas han demostrado que los rastros de ángulo recto no producirán un EMI significativo en comparación con las líneas rectas. Tal vez el rendimiento actual del instrumento y el nivel de prueba limitan la testabilidad, pero al menos ilustra un problema. La radiación del cableado en ángulo recto ya es menor que el error de medición del propio instrumento. En general, el cableado en ángulo recto no es tan terrible como se pensaba. Al menos en aplicaciones de circuitos de placas de circuito no radiofrecuencias y de alta velocidad, cualquier efecto que produzca, como condensadores, reflejos, emi, etc., apenas se refleja en las pruebas tdr. Los ingenieros de diseño de placas de circuito de alta velocidad todavía deben centrarse en el diseño, el diseño de fuente de alimentación / tierra, el diseño de cableado, el paso de agujeros y otros aspectos. Por supuesto, aunque el impacto del cableado en ángulo recto no es muy grave, esto no significa que podamos usar el cableado en ángulo recto en el futuro. Prestar atención a los detalles es una cualidad básica que cada ingeniero debe tener. Además, con el rápido desarrollo de los circuitos digitales, la frecuencia con la que los ingenieros de PCB procesan las señales también seguirá aumentando. En el campo del diseño de radiofrecuencia por encima de 10 ghz, estos pequeños ángulos rectos pueden convertirse en el foco de los problemas de las placas de circuito impreso de alta velocidad.