Powiedz, że mam ślad biegnący po tablicy. Ma większość długości 50 mil, ale w jednym krótkim miejscu zwęża się do 25 mil, aby przejść przez ciasny obszar. Jak najlepiej mogę powiedzieć, będzie to lepsze niż ślad 25 mil tej samej długości i tylko nieznacznie gorszy od śladu 50 mil bez zwężenia kilku procent jego długości do 25 mil.
Czy zwężenie jest wadą? Dziwne efekty o wysokiej częstotliwości? EMI? Oczywiście ślady mają wiele możliwych zastosowań, w tym dostarczanie energii, przenoszenie sygnałów o różnych częstotliwościach, uziemienie ... więc w jakich okolicznościach będzie to miało znaczenie?
Odpowiedzi:
Tak, ale te wady mogą być nieistotne.
Wada 1: Sygnały o wysokiej częstotliwości napotykają nieciągłość.
Zaczynam się martwić o kilkaset megaherców, ponieważ zmiana szerokości śladu zmienia impedancję charakterystyczną (nie tylko rezystancję prądu stałego) tej linii. Nieciągłość zmienia parametry rozpraszania, tworzy harmoniczne, odbicia i inne problemy powodujące ból głowy.
Wada 2: Spadek napięcia (i zwiększone rozpraszanie mocy) z powodu wyższej rezystancji śladowej.
Jeśli procent śladu o zmniejszonej szerokości jest mniejszy niż 10%, nie martwiłbym się. Wszystkie te efekty można jednak obliczyć dla potencjalnego projektu.
Oto narzędzie online, które pomaga oszacować odporność na ślad
Oto narzędzie do pobrania, które ma wiele wbudowanych równań
źródło
Po pierwsze, wiele programów do układania płytek drukowanych zezwala lub automatycznie włącza „przewężanie” śladów z powodu niepołączonych padów lub obszarów ochronnych. Jest to zmniejszenie szerokości śladu dla części śladu.
Istnieją pewne obawy związane z takim zmniejszeniem szerokości śladu:
Jeśli zmniejszona szerokość śladu jest większa niż na dłuższym odcinku, wówczas zwiększony opór węższego śladu spowoduje wzrost ilości ciepła i łatwiej rozproszy wytwarzane ciepło niż szerszy ślad. W przypadku krótkich odcinków szyi nie stanowi to większego problemu, ponieważ ciepło odprowadzane jest do szerszych śladów po obu stronach szyi.
Najmniejsza szerokość śladu to ta, która określa, ile prądu może przenosić ślad. Jeśli wąski ślad jest nadal wystarczająco szeroki, to dla średnich częstotliwości sygnału nie jest poważnym problemem, aby ślad był jednakowo wąski, zamiast mieć w ogóle szersze odcinki.
Problemy z impedancją i odbiciem sygnału, jak wskazano w komentarzach i innych odpowiedziach - szczególnie dla sygnałów o wyższej częstotliwości.
źródło
Jeśli masz do czynienia z wysokimi częstotliwościami (około 100 MHz i więcej), to na pewno będzie miało znaczenie. Zmiana szerokości śladu będzie postrzegana jako nieciągłość, powodująca niedopasowanie i ostatecznie powodująca niepożądane odbicia. Zobaczysz jego wpływ na krawędzie taktowania, a tym samym na cyfrowe poziomy We / Wy.
EMI będzie zależeć od trasowania układu i izolacji (a raczej braku odpowiedniej izolacji) między sąsiednimi ścieżkami. Stripline Vs Microstrip.
W przypadku operacji o niskiej częstotliwości głównym czynnikiem, który należy uwzględnić, jest ilość prądu przenoszonego przez ślad i ciepło. Bezpieczna obciążalność prądowa śladu jest określona przez najwęższą część śladu.
Z dostarczonych danych, przy użyciu śledzenia 50 mils ... wygląda na to, że planujesz aplikację o wysokim natężeniu prądu. Dla standardowej miedzi FR4 1 uncja, 20 mils jest dobre dla 1A ... trasowania linii paskowej. Inni czasem używają grubych śladów, aby zapewnić solidność produkcji.
źródło