C'è qualche svantaggio nel cambiare la larghezza della traccia nel mezzo di una traccia?


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Di 'che ho una traccia che attraversa una tavola. Sono 50 milioni la maggior parte della sua lunghezza, ma in una posizione corta si restringe a 25 milioni per superare un'area ristretta. Come meglio posso dire, questo sarà preferibile a una traccia da 25 mil della stessa lunghezza, e solo leggermente inferiore a una traccia da 50 mil senza la minima percentuale della sua lunghezza ridotta a 25 mil.

C'è qualche svantaggio nel restringimento? Strani effetti ad alta frequenza? EMI? Ovviamente le tracce hanno molti usi possibili, tra cui la fornitura di energia, il trasporto di segnali di frequenze diverse, la messa a terra ... quindi in quali circostanze sarà importante?


È come se passassi da un calibro a filo più piccolo a uno più grande. L'intero filo, o traccia nel tuo caso, sarà in grado di gestire solo la quantità di corrente che la sezione più piccola può, il "collo di bottiglia" se lo desideri. Quindi la tua traccia sarebbe limitata all'attuale capacità del 25 mil
krb686 del

Che tipo di segnale è presente su questa traccia? Se è un segnale a 5 GHz, sì, la discontinuità è significativa. Alla fine dipende da quanto dura la corsa. Se la corsa è di soli 4 o 5 pollici e stai trasportando solo pochi mA, probabilmente l'intera traccia può essere di 25 mil
HL-SDK

@ krb686 True. Ma l'intera traccia avrà ancora un'impedenza inferiore rispetto a una traccia da 25 mil, il che significa che avrebbe ancora vantaggi per (diciamo) la messa a terra del segnale. Giusto? Quindi, come sottolinea HL-SDK, dipende molto da cosa stai facendo con la traccia. Domanda aggiornata per riflettere questo.
Stephen Collings,

Risposte:


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Sì, ma questi svantaggi possono essere trascurabili.

Svantaggio 1: i segnali ad alta frequenza incontrano una discontinuità.

Vorrei iniziare a preoccuparmi a poche centinaia di megahertz perché il cambiamento nella larghezza della traccia modifica l'impedenza caratteristica (non solo la resistenza in cc) di quella linea. La discontinuità modifica i parametri di scattering, crea armoniche, riflessioni e altri problemi che inducono mal di testa.

Svantaggio 2: Caduta di tensione (e maggiore dissipazione di potenza) a causa della maggiore resistenza alla traccia.

Se la percentuale di larghezza ridotta della traccia è inferiore al 10%, non mi preoccuperei. Tuttavia, tutti questi effetti possono essere calcolati per il tuo potenziale progetto.

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Per prima cosa, molti programmi di layout PCB consentiranno, o incorporeranno automaticamente, il "collo" di tracce dovute a cuscinetti non collegati o aree di permanenza. Questa è una riduzione della larghezza della traccia per una porzione della traccia.

Vi sono alcune preoccupazioni riguardo a tale riduzione della larghezza della traccia:

  1. Se la larghezza della traccia ridotta supera una distanza estesa, la maggiore resistenza della traccia più stretta darà origine a più calore e dissiperà il calore generato meno facilmente, rispetto alla traccia più ampia. Per brevi sezioni del collo, questo non è un problema, poiché il calore viene condotto sulle tracce più larghe su entrambi i lati del collo.

  2. La larghezza della traccia più stretta è quella che determina quanta corrente può essere sopportata dalla traccia. Se la traccia stretta è ancora abbastanza ampia, quindi per frequenze di segnale moderate non è un grosso problema avere la traccia ugualmente stretta ovunque, invece di avere sezioni più ampie.

  3. Impedenza del segnale e problemi di riflessione del segnale, come sottolineato nei commenti e in altre risposte, in particolare per i segnali a frequenza più elevata.


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Se hai a che fare con le alte frequenze (circa 100 MHz e oltre), sarà sicuramente importante. Il cambiamento nella larghezza della traccia sarà visto come una discontinuità, causando disallineamenti e alla fine risultanti in riflessi indesiderati. Vedrai il suo effetto sui bordi di temporizzazione e quindi sui livelli di I / O digitali.

L'IME dipenderà dal routing del layout e dall'isolamento (o piuttosto dalla mancanza di un adeguato isolamento) tra le tracce adiacenti. Stripline Vs Microstrip.

Per le operazioni a bassa frequenza, il principale fattore da prendere in considerazione è la quantità di corrente trasportata dalla traccia e dal calore. La capacità di trasporto della corrente sicura della traccia è determinata dalla sezione più stretta della traccia.

Dai dati che hai fornito, usando la traccia di 50 mil ... sembra che tu stia pianificando un'applicazione ad alta corrente. Per un rame FR4 standard da 1 oncia, 20 mil è buono per l'instradamento da 1A ... stripline. Altri a volte usano tracce spesse per robustezza nella produzione.

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