今天小编要和大家分享的是EDA,IC设计相关信息,接下来我将从PCB走线宽度会对信号产生什么影响,电路板设计/原理图pcb设计/pcb布线这几个方面来介绍。

EDA,IC设计相关技术文章PCB走线宽度会对信号产生什么影响电路板设计/原理图pcb设计/pcb布线

EDA,IC设计相关技术文章PCB走线宽度会对信号产生什么影响

在进行PCB布线时,经常会发生这样的情况:走线通过某一区域时,由于该区域布线空间有限,不得不使用更细的线条,通过这一区域后,线条再恢复原来的宽度。走线宽度变化会引起阻抗变化,因此发生反射,对信号产生影响。

那么什么情况下可以忽略这一影响,又在什么情况下我们必须考虑它的影响?有三个因素和这一影响有关:阻抗变化的大小、信号上升时间、窄线条上信号的时延。首先讨论阻抗变化的大小。很多电路的设计要求反射噪声小于电压摆幅的5%(这和信号上的噪声预算有关),根据反射系数公式:ρ=(Z2-Z1)/(Z2+Z1) =△Z /(△Z+2Z1)≤5%可以计算出阻抗大致的变化率要求为:△Z/Z1≤10%你可能知道,上阻抗的典型指标为+/-10%,根本原因就在这。

PCB走线宽度会对信号产生什么影响

如果阻抗变化只发生一次,例如线宽从8mil变到6mil后,一直保持6mil宽度这种情况,要达到突变处信号反射噪声不超过电压摆幅的5%这一噪声预算要求,阻抗变化必须小于10%.这有时很难做到,以FR4板材上微带线的情况为例,我们计算一下。如果线宽8mil,线条和参考平面之间的厚度为4mil,特性阻抗为46.5欧姆。

线宽变化到6mil后特性阻抗变成54.2欧姆,阻抗变化率达到了20%.反射信号的幅度必然超标。至于对信号造成多大影响,还和信号上升时间和驱动端到反射点处信号的时延有关。但至少这是一个潜在的问题点。幸运的是这时可以通过阻抗匹配端接解决问题。如果阻抗变化发生两次,例如线宽从8mil变到6mil后,拉出2cm后又变回8mil.那么在2cm长6mil宽线条的两个端点处都会发生反射,一次是阻抗变大,发生正反射,接着阻抗变小,发生负反射。

如果两次反射间隔时间足够短,两次反射就有可能相互抵消,从而减小影响。假设传输信号为1V,第一次正反射有0.2V被反射,1.2V继续向前传输,第二次反射有-0.2*1.2 = 0.24v被反射回。再假设6mil线长度极短,两次反射几乎同时发生,那么总的反射电压只有0.04V,小于5%这一噪声预算要求。因此,这种反射是否影响信号,有多大影响,和阻抗变化处的时延以及信号上升时间有关。

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