Entiendo que se deben evitar los rastros de PCB de ángulo recto porque pueden causar problemas durante la fabricación.
Pero ¿qué pasa con el ángulo recto a través de una vía? ¿Tendrá esto algún efecto negativo?
Tengo un tablero de múltiples capas y no tengo mucho espacio. Me he topado con un punto en el que el único lugar donde puedo colocar una vía es justo al lado del pad al que quiero conectarme, y mi rastro viene directamente de arriba.
"porque puede causar problemas durante la fabricación"
Si las trazas en ángulo recto se aflojan, debe dirigirse a otro fabricante de PCB. Los PCB de calidad ya no tienen este problema.
En los tableros de alta frecuencia, los ángulos rectos se evitan debido a la radiación que causan ( referencia, p.14 ). De lo contrario la única razón parece ser estética. Puede separarse de forma segura de su vía en el otro lado del tablero en cualquier dirección que desee.
Si la suya es una placa HF, tenga en cuenta que las vías causan una inductancia y capacitancia adicionales y causan reflexiones porque cambian la impedancia característica.
La razón para evitar los ángulos rectos es que causa una discontinuidad en una traza enrutada para la integridad de la señal.
Esto se debe a dos fenómenos físicos distintos.
1: el frente de onda interactúa consigo mismo después de un pequeño retraso de la misma manera que lo hace un inductor o un condensador (campos H o E respectivamente)
2: la esquina del ángulo recto contiene más cobre, por lo que tiene una impedancia diferente.
Como con cualquier señal (traza o no), si se produce un cambio repentino en la impedancia de su medio, se crea un circuito resonante.
Esto es relevante en la frecuencia de la señal ANY . Es la velocidad de los bordes lo que importa.
Para una onda sinusoidal, esto no es un problema de este tipo a menos que su frecuencia de señal sea realmente alta. Pero para una señal digital, para cualquier borde, obtienes una serie de armónicos de aumento y amp; Tiempo de caída combinado con el ciclo de trabajo. Esto crea una serie 'infinita' de armónicos (en realidad, más de 100 o más es tan pequeño, está por debajo del ruido). Vemos estos armónicos como un timbre debido al efecto de filtro de la impedancia no coincidente de la traza.
Recuerde que esto no importa si se trata de una señal de 1 kHz o 1 GHz, la única diferencia será el tamaño y la cantidad de armónicos, no su ubicación.
Por supuesto, obtiene armónicos relacionados de la señal en sí, y como el tiempo de subida y bajada nunca puede ser inferior a la mitad del período de la señal, están relacionados estrechamente (para la señal periódica), por lo tanto, hay confusión popular.
Ahora, si alguno de estos armónicos se encuentra en la ubicación de la frecuencia de resonancia de nuestra discontinuidad, obtenemos emisiones o, lo que es peor, si suenan tan mal que nuestras señales se corrompen.
Puedes evitar (2) haciendo que las esquinas tengan el mismo ancho en todos los sentidos. Imagina una tira estrecha de papel doblada a 45 grados, no obtienes una esquina, obtienes un chaflán.
Puede evitar (1) evitando los ángulos rectos, sin embargo, para la mayoría de las señales y las sensibilidades de los circuitos, esto no es realmente un problema.
Ahora volvamos a la pregunta:
Para vias tenemos un problema. La vía introduce una discontinuidad, nos guste o no, debido a su anillo (s) anular (es). Eso significa que la razón (2) se vuelve irrelivante para las vías y (casi) imposible de evitar. El efecto de la derecha anular será mucho peor que la protuberancia en el ancho de las trazas.
Y (1) no se aplica a las vías, ya que normalmente la vía dirigirá una señal a otra capa a través de un plano. Las líneas de campo no pasarán por el plano, por lo que se elimina el efecto, sin embargo, la señal que pasa por el plano también crea una discontinuidad propia, lo que supondrá un cambio mucho mayor en la impedancia a menos que se diseñe cuidadosamente.
Conclusión:
No se preocupe por los ángulos correctos en las vías a menos que esté tratando con frecuencias muy altas, pero sí se preocupe por las vías para bordes rápidos o frecuencias altas (especialmente ambas).