Spigoli vivi nelle tracce PCB

Perché un tipico PCB ha sempre tracce arrotondate? Quale danno può causare una traccia PCB con bordi affilati? Spiega per favore!

Questa è un'ottima domanda, perché la risposta predefinita è generalmente errata per il 99% delle applicazioni. La risposta predefinita è: per evitare riflessioni e altri problemi con segnali ad alta frequenza.

La risposta predefinita presume che tu abbia a che fare con segnali ad altissima frequenza - segnali con una lunghezza d'onda abbastanza piccola da adattarsi un paio di volte alla tua traccia. Quando consideri un segnale come un'onda, quando colpisce la fine di una traccia o un angolo di 90 gradi, viene riflesso indietro e provoca interferenze distruttive con se stesso, attenuando il segnale.

Tuttavia, quasi tutti i segnali che instraderai mai attraverso un PCB sono DC o - in termini di questo tipo di problemi - frequenza molto bassa. Anche 1MHz è una frequenza molto bassa e non incontrerai questo tipo di problemi. Sono oltre 100 MHz che iniziano a presentare problemi di routing. Un ottimo esempio di segnali che traggono vantaggio da un layout pulito a questo proposito sono i bus seriali: PCIe, USB 2.0+, ecc.

Ciò non significa che sia buona norma fare spigoli vivi ovunque. Ci sono un paio di ragioni per cui vuoi persino che i segnali DC e sostanzialmente tutto il tuo routing abbiano angoli di 45 gradi o angoli arrotondati:

• Prima di tutto, uso dell'area di bordo. Angoli di 90 gradi o peggio ancora: gli angoli acuti di oltre 90 gradi causeranno sempre tracce più lunghe (maggiore impedenza, più uso del rame) rispetto alle tracce che cercano di aggirare gli ostacoli. E spesso, le dimensioni della scheda sono limitate, quindi si desidera utilizzare la stessa area per i componenti effettivi, non le tracce in mezzo.
• Pulizia. Un layout della scheda pulito e di bell'aspetto è più facile da ottimizzare, trasferire e risolvere i problemi.
• Producibilità. Ciò è molto meno preoccupante rispetto al passato, ma è ancora qualcosa da considerare se si prevede di prototiparlo su un PCB inciso a mano o fresato. Gli spigoli vivi tendono ad allentarsi quando vengono fresati o incisi quando si utilizzano metodi di attacco manuale grezzo. Le linee fluide sono più facili da produrre.

Tuttavia, se sai cosa stai facendo, non esitare a utilizzare gli spigoli vivi quando ne hai bisogno. Come sempre: regole rigorose sono per principianti e persone stupide, una volta che sai cosa stai facendo sai quando va bene deviare dalle regole.