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Impedancia controlada en presencia de vias y los componentes por-agujero (PTHs)

Tenemos algunos de impedancia controlada huellas en la capa 4 de la tabla. El nivel 3 es una GND plano. La capa 5 es de 3.3 V plano. Ambos planos son ininterrumpida (que ocupan la totalidad de la capa), con la excepción de las vias y los agujeros.

Hay un montón de agujeros en este PCB, porque tenemos un montón de a través de los hoyos de los conectores. Ver el no-tan-buena imagen a continuación:

traces going through holes

Los círculos blancos son los agujeros en la placa PCB. Mi pregunta es, ¿cómo todos estos agujeros afecta a la impedancia de las huellas? Hay una distancia mínima que se debe mantener en los agujeros para asegurarse de que la impedancia está dentro de las tolerancias especificadas (100ohms +- %5-10 diferencial de las líneas, por ejemplo)

De otro algo similar pregunta: Considere la siguiente imagen:

traces above respective planes

Vamos a suponer que la capa 3, el GND del plano de la capa se divide ahora en 2, uno AGND y uno DGND sección. Hacer los seguimientos que se ejecutan completamente en un solo plano de la capa (como en la imagen) mantener el control de la impedancia de valor? Hay un límite a lo cerca que puede llegar a los bordes de los planos antes de comenzar a mostrar desviaciones de la meta impedancia característica?

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RWH Puntos 21

Si la altura entre la traza de la señal y el plano de tierra es h, una buena regla de oro es mantener todo el potencial de perturbar al menos 3h lejos de sus huellas. Si usted puede manejar más de separación, que es incluso mejor.

También, si la traza su longitud es inferior a 1/10 de la longitud de onda en sus frecuencias de interés, determinado por el ascenso y la caída de las señales digitales, recuerde que es probable que no importa mucho lo que haces. Eso es un rastro de la longitud de 1.4 metros en 10 MHz o 14 cm a 100 MHz. Si tu dibujo está mostrando a través de los agujeros espaciados a 0.1 pulgadas, parece que su pensión está a menos de 1 pulgada cuadrada y se podría salir con más de 100 MHz señales sin preocuparse en exceso por la impedancia controlada y cuidado de las terminaciones.

Editar

Esto no quiere decir que usted debe ignorar totalmente buena práctica de diseño y deshacerse de su plano de tierra o ejecutar las huellas a través de las ranuras en el plano del suelo, como se indica en los comentarios de abajo. También, los valores de distancia por encima de (1.4 m y 14 cm) son corregidos a partir de mi respuesta inicial.

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Annan Puntos 3491

Traza la impedancia característica, que de microstrips o stripline, se determina teniendo en cuenta el PCB stackup/geometría sin vias. En 3 veces el calculado requiere ancho de traza casi todos (e-3) de la señal original se han disipado.

La señal de la ruta de retorno es importante para la alta velocidad de las corrientes. A altas frecuencias la corriente sigue el camino de menor inductancia, no menos resistencia, que es normalmente lo que camino es el más cercano a la traza de la señal. El retorno de la densidad de corriente se cae inversamente con 1+(D/H)2, en un punto D de las unidades fuera de la traza de la señal en un retorno de la capa de H unidades de espesor[1].

Así pues, uno debe prestar atención a la D/H relación además de la traza de ancho W: estancia 3xW y 4xH lejos de la traza (4.36 xH.. el 95% de la disipación).

[1] Ver eq. 5.1, pg. 190, de Alta Velocidad de Diseño Digital por H. Johnson, M. Graham.

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Chris Miller Puntos 2552

Para la primera pregunta, analizo la Junta en HyperLynx o similar post-ruta herramienta de integridad de señal. Si no tengo esta herramienta, mantendría el espacio a espacio entre orificios de 20 mils o 4 x la anchura de la traza, lo que sea más.

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