Entiendo que se deben evitar los rastros de PCB en 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 una placa multicapa y no tengo mucho espacio. Me he encontrado con un punto donde el único lugar donde puedo colocar una vía es justo al lado del pad al que quiero conectarme, y mi rastro proviene directamente de arriba.
Respuestas:
Si las trazas en ángulo recto se sueltan, debe dirigirse a otro fabricante de PCB. Los PCB de calidad ya no tienen este problema.
En las placas HF se evitan los ángulos rectos debido a la radiación que causan ( referencia, p.14 ). De lo contrario, la única razón parece ser estética. Puede separarse con seguridad de su vía al otro lado del tablero en cualquier dirección que desee.
Si la suya es una placa de HF, tenga en cuenta que las vías causan inductancia y capacitancia adicionales, y causan reflejos porque cambian la impedancia característica.
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La razón para evitar los ángulos rectos es que causa una discontinuidad en una traza enrutada para la integridad de la señal.
Esto es causado por 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 condensador (los campos H o E respectivamente)
2: La esquina del ángulo recto contiene más cobre, por lo que tiene una impedancia diferente.
Al igual que con cualquier señal (traza o no), si hay un cambio repentino en la impedancia de su medio, se crea un circuito resonante.
Esto es relevante a CUALQUIER frecuencia de señal. Es la velocidad de los bordes lo que importa.
Para una onda sinusoidal, este no es un problema, a menos que la frecuencia de su señal sea realmente alta. Pero para una señal digital, para cualquier borde, obtienes una serie de armónicos del tiempo de subida y caída combinados con el ciclo de trabajo. Esto crea una serie de armónicos 'infinate' (en realidad, más de 100 más o menos es tan pequeño, está por debajo del ruido) Vemos estos armónicos sonando debido al efecto de filtro de la impedancia no coincidente de la traza.
Recuerde que no importa si se trata de una señal de 1 kHz o 1 GHz, la única diferencia será el tamaño y el número de armónicos, no su ubicación.
Por supuesto, obtienes armónicos relacionados de la señal en sí, y dado que el tiempo de subida y bajada nunca puede ser inferior a la mitad del período de la señal, están estrechamente relacionados (para la señal periódica), de ahí la confusión popular.
Ahora, si alguno de estos armónicos se encuentra en una ubicación de la frecuencia de resonancia de nuestra discontinuidad, obtenemos emisiones, o peor aún, sonando tan mal que nuestras señales se corrompen.
Puede evitar (2) haciendo que las esquinas tengan el mismo ancho en todo el recorrido. 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 sensibilidades de circuito, esto no es realmente un problema.
Ahora volviendo a la pregunta:
Para vias tenemos un problema. La vía introduce una discontinuidad si nos gusta o no debido a su (s) anillo (s) anular (es). Eso significa que la razón (2) se vuelve irrelevante para las vías y (casi) imposible de evitar. El efecto del derecho 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 enrutará una señal a otra capa a través de un plano. Las líneas de campo no atravesarán el plano, por lo que se elimina el efecto, sin embargo, la señal que atraviesa el plano también crea una discontinuidad propia, que será un cambio mucho mayor en la impedancia a menos que esté cuidadosamente diseñado.
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).
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