Ostre rogi w śladach PCB

Dlaczego typowa płytka drukowana zawsze ma zaokrąglone ścieżki? Jaką szkodę może spowodować ostro zakończona ścieżka PCB? Proszę wytłumacz!

To świetne pytanie, ponieważ domyślna odpowiedź jest zwykle niepoprawna dla 99% aplikacji. Domyślna odpowiedź to: aby uniknąć odbić i innych problemów z sygnałami o wysokiej częstotliwości.

Domyślna odpowiedź zakłada, że ​​mamy do czynienia z sygnałami o bardzo wysokiej częstotliwości - sygnałami o długości fali wystarczająco małej, aby zmieścić się kilka razy w twoim śladzie. Gdy traktujesz taki sygnał jak falę, gdy trafi on na koniec śladu lub narożnik 90 stopni, odbija się z powrotem i powoduje destrukcyjną interferencję z sobą, tłumiąc sygnał.

Jednak prawie wszystkie sygnały, które kiedykolwiek będziesz kierować przez PCB, są albo prądem stałym, albo - pod względem tego rodzaju problemów - bardzo niską częstotliwością. Nawet 1 MHz to bardzo niska częstotliwość i nie napotkasz tego rodzaju problemów. Ponad 100 MHz zaczyna mieć problemy z routingiem. Doskonałym przykładem sygnałów korzystających z czystego układu pod tym względem są szyny szeregowe: PCIe, USB 2.0+ itp.

Nie oznacza to, że dobrą praktyką jest wykonywanie ostrych zakrętów w dowolnym miejscu. Istnieje kilka powodów, dla których chcesz, aby sygnały prądu stałego i zasadniczo wszystkie trasy miały ładne kąty 45 stopni lub zaokrąglone rogi:

• Przede wszystkim wykorzystanie obszaru planszy. Kąty 90 stopni lub jeszcze gorsze: ostre kąty 90 stopni zawsze powodują dłuższe ślady (wyższa impedancja, większe zużycie miedzi) niż ślady, które próbują owijać się wokół przeszkód. Często rozmiar planszy jest ograniczony, więc chcesz wykorzystać tyle miejsca na rzeczywiste komponenty, a nie ślady pośrednie.
• Czystość. Czysty, ładnie wyglądający układ tablicy jest łatwiejszy do optymalizacji, przesyłania i rozwiązywania problemów.
• Produkowalność. Jest to znacznie mniejszy problem niż w przeszłości, ale wciąż jest coś do rozważenia, jeśli planujesz prototypowanie tego na ręcznie trawionym lub frezowanym PCB. Ostre rogi mają tendencję do poluzowania się po frezowaniu lub niedotrawienia przy użyciu surowych metod ręcznego trawienia. Płynne linie są łatwiejsze do wyprodukowania.

Jeśli jednak wiesz, co robisz, nie wahaj się używać ostrych zakrętów, gdy ich potrzebujesz. Jak zawsze: surowe zasady są dla początkujących i głupich ludzi, kiedy już wiesz, co robisz, wiesz, kiedy można odstąpić od zasad.