Технология PCB - изменение конструкции PCB привело к изменению ширины линии

When PCB wiring, это часто случается, когда траектория траэтория проходит через область, due to the limited wiring space in that area, необходимо использовать более тонкую линию. After passing through this area, линия будет восстановлена до ее первоначальной ширины. изменение ширины канала записи приведет к изменению импеданса, Поэтому возникает рефлекс, which will affect the signal. Итак, при каких обстоятельствах можно игнорировать это влияние, and under what circumstances must we consider its impact?

с этим эффектом связаны три фактора: амплитуда изменения импеданса, время нарастания сигнала и задержка сигнала на узкой линии.

Сначала обсудим амплитуду изменения импеданса. Многие схемы спроектированы таким образом, чтобы отразить шум меньше 5% амплитуды колебания напряжения (это связано с бюджетом шумов сигнала). по формуле коэффициента отражения приблизительная скорость изменения импеданса может быть рассчитана на 10%. как вы знаете, типичный показатель сопротивления на платы составляет + / - 10%, что является коренной причиной.

если полное сопротивление PCB changes only once, например, after the line width is changed from 8 mils to 6 mils, ширина на 6 мм. To achieve the noise budget requirement that the signal reflection noise at the sudden change does not exceed 5% of the voltage swing, изменение импеданса должно быть менее 10%. This is sometimes difficult to do. Пример микрополос на FR4, let's calculate it. Если ширина линии 8 мм, the thickness between the line and the reference plane is 4 mils, характеристическое полное сопротивление 46.ом. ширина сети изменена на 6, the characteristic impedance becomes 54.ом, and the impedance change rate reaches 20%. амплитуда отраженных сигналов должна превышать норму. As for the impact on the signal, Он также связан с временем нарастания сигнала и запаздыванием сигнала с конца привода до точки отражения. But at least this is a potential problem point. К счастью, the problem can be solved by impedance matching termination at this time.

если полное сопротивление PCB changes twice, например, after the line width changes from 8mil to 6mil, вынимать два сантиметра назад будет 8 мм. Then there will be reflections at both ends of the 2cm long and 6mil wide line. когда импеданс увеличивается, появляется положительное отражение, then the impedance becomes smaller and negative reflection occurs. Если интервал между двумя отражениями достаточно короток, the two reflections may cancel each other out, Таким образом уменьшать влияние. Assuming that the transmission signal is 1V, 0.2V отражение в первом нормальном отражении, 1.2V продолжение передачи вперед, и - 0.2*1.2 = 0.24v is reflected back in the second reflection. Предположим, длина линии 6mil очень коротка, Эти два отражения происходят почти одновременно, the total reflection voltage is only 0.04V, which is less than 5% of the noise budget requirement. поэтому, whether this reflection affects the signal and how much affect it is related to the time delay at the impedance change and the signal rise time. Исследования и эксперименты показывают, что при условии изменения импеданса задержка времени меньше 20% от времени нарастания сигнала, отражённый сигнал не вызовет проблем. If the signal rise time is 1 ns, при этом задержка изменения импеданса меньше 0.2 ns corresponding to 1.2 дюйма, and reflection will not cause problems. Иными словами, for this example, Если длина траектории 6 мм шириной менее 3 См, то нет проблем.

When the PCB design trace width changes, нужно тщательно анализировать с учетом реальной ситуации, whether it will cause an impact. необходимо обратить внимание на три параметра: как изменилось сопротивление, сколько времени нарастания сигнала, and how long is the neck-shaped part of the line width change. приблизительная оценка, leave a certain margin appropriately. если возможно, try to reduce the length of the neck.

Следует отметить, что на практике обработка PCB, Эти параметры не могут быть такими точными, как теория. The theory can provide guidance for our design, Но его нельзя копировать или преподавать.. After all, это прикладная наука. The estimated value should be appropriately revised according to the actual situation, затем применить к проекту. если у вас нет опыта, be conservative first, затем по себестоимости производства.