PCB布線的直角走線 |
布線(Layout)是 1、6V電源適配器直角走線 直角走線一般是電源適配器PCB布線中要求盡量避免的情況,也幾乎成為衡量電源適配器布線好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一,那么直角走線究竟會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸產(chǎn)生多大的影響呢?從原理上說(shuō),直角走線會(huì)使傳輸線的線寬發(fā)生變化,造成阻抗的不連續(xù)。其實(shí)不光是直角走線,頓角,銳角走線都可能會(huì)造成阻抗變化的情況。 直角走線的對(duì)信號(hào)的影響就是主要體現(xiàn)在三個(gè)方面: 一是拐角可以等效為傳輸線上的容性負(fù)載,減緩上升時(shí)間; 二是阻抗不連續(xù)會(huì)造成信號(hào)的反射; 三是直角尖端產(chǎn)生的EMI。 傳輸線的直角帶來(lái)的寄生電容可以由下面這個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算: C=61W(Er)[size=1]1/2[/size]/Z0 在上式中,C就是指拐角的等效電容(單位:pF),W指走線的寬度(單位:inch),εr指介質(zhì)的介電常數(shù),Z0就是傳輸線的特征阻抗。舉個(gè)例子,對(duì)于一個(gè)4Mils的50歐姆傳輸線(εr為4.3)來(lái)說(shuō),一個(gè)直角帶來(lái)的電容量大概為0.0101pF,進(jìn)而可以估算由此引起的上升時(shí)間變化量: T10-90%=2.2*C*Z0/2=2.2*0.0101*50/2=0.556ps 通過(guò)計(jì)算可以看出,直角走線帶來(lái)的電容效應(yīng)是極其微小的。由于直角走線的線寬增加,該處的阻抗將減小,于是會(huì)產(chǎn)生一定的信號(hào)反射現(xiàn)象,我們可以根據(jù)傳輸線章節(jié)中提到的阻抗計(jì)算公式來(lái)算出線寬增加后的等效阻抗,然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算反射系數(shù): ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0) 一般直角走線導(dǎo)致的阻抗變化在7%-20%之間,因而反射系數(shù)最大為0.1左右。而且,從下圖可以看到,在W/2線長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)傳輸線阻抗變化到最小,再經(jīng)過(guò)W/2時(shí)間又恢復(fù)到正常的阻抗,整個(gè)發(fā)生阻抗變化的時(shí)間極短,往往在10ps之內(nèi),這樣快而且微小的變化對(duì)一般的信號(hào)傳輸來(lái)說(shuō)幾乎是可以忽略的。 很多人對(duì)電源適配器直角走線都有這樣的理解,認(rèn)為尖端容易發(fā)射或接收電磁波,產(chǎn)生EMI,這也成為許多人認(rèn)為不能直角走線的理由之一。然而很多實(shí)際測(cè)試的結(jié)果顯示,直角走線并不會(huì)比直線產(chǎn)生很明顯的EMI。也許目前的儀器性能,測(cè)試水平制約了測(cè)試的精確性,但至少說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題,直角走線的輻射已經(jīng)小于儀器本身的測(cè)量誤差。 總的說(shuō)來(lái),直角走線并不是想象中的那么可怕。至少在GHz以下的應(yīng)用中,其產(chǎn)生的任何諸如電容,反射,EMI等效應(yīng)在TDR測(cè)試中幾乎體現(xiàn)不出來(lái),高速PCB設(shè)計(jì)工程師的重點(diǎn)還是應(yīng)該放在布局,電源適配器/地設(shè)計(jì),走線設(shè)計(jì),過(guò)孔等其他方面。當(dāng)然,盡管直角走線帶來(lái)的影響不是很?chē)?yán)重,但并不是說(shuō)我們以后都可以走直角線,注意細(xì)節(jié)是每個(gè)優(yōu)秀工程師必備的基本素質(zhì),而且,隨著數(shù)字電路的飛速發(fā)展,PCB工程師處理的信號(hào)頻率也會(huì)不斷提高,到10GHz以上的RF設(shè)計(jì)領(lǐng)域,這些小小的直角都可能成為高速問(wèn)題的重點(diǎn)對(duì)象。 文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除。 |
| 發(fā)布時(shí)間:2018.07.19 來(lái)源:電源適配器廠家 |
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