工程师在进行PCB布局布线时,经常会遇见走线由于空间限制不得不“变粗/变细”,众所周知,走线宽度会引起阻抗变化,产生反射现象,对信号产生影响,所以什么情况下可以忽略这一影响?
一般来说,走线宽度发生变化基本上有三大因素:阻抗变化的大小、信号上升时间、窄线条上信号的时延。
1、阻抗变化的大小
很多电路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),根据反射系数公式可得知:
ρ=(Z2-Z1)/(Z2+Z1) =△Z /(△Z+2Z1)≤5%;
即△Z/Z1≤10%;
也就是说,走线宽度发生变化,只要反射系数超过10%,必然会带来阻抗变化,导致电路板上的EMC问题更加明显。
而研究及实验表明,只要阻抗变化处的时延小于信号上升时间的20%,反射信号就不会造成问题。
当PCB走线线宽发生变化时,要根据实际情况仔细分析,是否造成影响。需要关注的参数由三个:阻抗变化有多大、信号上升时间是多少、线宽变化的颈状部分有多长。根据上面的方法大致估算一下,适当留出一定的余量。如果可能的话,尽量让减小颈状部分长度。