Ancho de trazado de impedancia y grandes trazas

Usa un stackup de 4 capas.

El cálculo del ancho de traza necesario no tiene sentido a menos que haya un plano de terreno sólido debajo de él, con un diseño de 2 capas es posible que tenga que enrutar las trazas en el otro lado, lo que en gran medida arruina su impedancia si se acerca a alguna parte. .

A 450Mhz usted realmente debería tener una potencia sólida, continua, adecuadamente desconectada, y los planos de tierra. Esto mejorará el rendimiento del ruido, los problemas de EMI, le dará un mejor control de la impedancia, etc. La colocación de una placa de 4 capas no es mucho más costosa que una de 2 capas.

Usa una capa 4 como:

>----------------Signal 1
8.3 mil
>----------------Ground
39 mil
>----------------Power
8.3 mil
>----------------Signal 2

El espacio podría cambiar un poco en función de su elección de espesor de cobre.

Eso le dará algo así como 10-20mil para su traza de 50 ohmios en la Señal 1/2 dependiendo del espesor dieléctrico final y del cobre en las capas de la Señal.

No tiene que preocuparse por la impedancia de trazas de PCB muy cortas como parte de una traza más larga. Así que tendrás un rastro más delgado directamente al lado del chip. Pero si la traza tiene que recorrer cualquier distancia, entonces debe ajustar el grosor de la traza a medida que se aleja del chip. Simplemente "expandirás" el ancho del rastro lejos del chip. Así es como siempre lo he visto hecho.

Esto no es diferente a los conectores de cualquier línea de transmisión. La impedancia de un solo elemento corto puede ser un poco menor, pero es leve en comparación con la línea de transmisión general.

A menudo, tener trazas demasiado anchas puede causar problemas con la capacitancia de la traza. Hacer que la traza sea más delgada reducirá la capacitancia. Por supuesto, tener trazas más finas confunde la impedancia.

Si el apilamiento de PCB se realiza de manera diferente, donde la capa de señal está más cerca del plano de potencia / gnd, entonces la traza puede ser más delgada sin dejar de tener la impedancia adecuada. En una PCB multicapa esto solo funciona cuando la señal también está en una capa interna, lo que dificulta tener la impedancia adecuada Y en una capa externa.

El resultado final es que todo es un compromiso. Por lo general, ejecuto esas señales en las capas internas con apilamiento de PCB optimizado, pero luego mantengo las huellas delgadas y muy cortas cuando tiene que ir a una capa externa para llegar a un chip.

En un PCB de 2 capas es muy difícil tener la impedancia adecuada en trazas estrechas, por lo que generalmente no me molesto. Si la impedancia es crítica, pasaré por lo menos a una PCB de 4 capas.

¿Puede enrutar el rastreo de referencia adyacente junto con sus señales? Me han dicho que las trillizas enrutadas, o incluso las quintillas si no puedes encajarlas, etc. a veces pueden funcionar en situaciones como la tuya si no tienes un plano cercano al que hacer referencia. Si tiene un par de diferencias, entonces podría ser más como un quad, con referencias / retornos adyacentes en ambos lados del par de diferencias. El mismo mentor sugiere que un tablero de dos capas debe tratarse como dos tableros no relacionados debido al espacio entre las capas, y las referencias / retornos enrutados son el camino a seguir si no se pueden tener más capas.

Estaba equivocado acerca del quad para un par de dif. Mis notas de las presentaciones relevantes dicen usar un triplete, con una referencia ENTRE las dos señales del par de diferencias. Sigo buscando / esperando cálculos de impedancia de esta manera. Me han dicho que está buscando el libro de RF / Microondas en el que están, tiene varios.

Primero averigua si es un requisito real. ¿Sobre qué distancia debe mantenerse esto? Si se trata de una señal de alta velocidad en serio (mire la velocidad de borde en comparación con la longitud de la traza) es posible que necesite realizar alguna simulación. La referencia de Howard y Johnson que se encuentra en la respuesta a su pregunta vinculada es un gran recurso en este tipo de cosas.

Si el requisito es real, entonces calcule la tolerancia que existe (la tarjeta de su tablero probablemente solo puede obtener un +/- 10% de lo que solicita, así que tenga eso en cuenta).

EDITAR: Mirando tu parte que has publicado, estás en el territorio de "requisito real".

¡Los bordes de 80ps son bastante rápidos! La "frecuencia de rodilla" en la que el inicio armónico de caer rápidamente es superior a 6 GHz. Suponiendo que el retraso de propagación es aproximadamente el 66% de la velocidad de la luz, 80ps es de 16 mm. La regla de oro es que cualquier cosa que supere 1 / 4-1 / 6 del tiempo de transición tendrá que ser tratada como una línea de transmisión, ¡lo que significa que cualquier rastro de más de unos pocos mm!

No dudaría en intentar esto en un tablero de 2 capas sobre cualquier diferencia sin hacer una simulación.

Es probable que tenga que ir multicapa para acercar el plano de referencia a la traza, lo que permite que las trazas más finas cumplan con la especificación de impedancia. (EDITAR: Como se señaló en los comentarios, puedes hacerlo en 2 capas, ¡pero entonces tendrás una tabla delgada realmente !)

Alternativamente, puede construir una estructura de guía de onda coplanar en 2 capas que puede proporcionar la impedancia que está buscando. O tal vez aumentar la resistencia de terminación, lo que significa cambiar la impedancia de la traza para que coincida, lo que significa una traza más delgada. AppCAD puede ayudarte a jugar con los parámetros para estas opciones.

Suena divertido :)