EDIT: Ho dimenticato un caso in cui gli angoli a 90 gradi SONO pessimi: PCB ad alta tensione. Questo non ha nulla a che fare con la riflessione o la radiazione, ma il modo in cui qualsiasi forma tagliente concentrerà l'alto campo elettrico e renderà più probabile una rottura dielettrica e un arco. Questo può essere sfruttato per gli spinterometri PCB, ma altrimenti si dovrebbero evitare angoli retti su un PCB ad alta tensione, 1kV +. E si dovrebbero usare pad arrotondati per tutto, anche per resistori / condensatori SMD. Evita il più possibile forme affilate in rame.
No, non c'è motivo di preferire angoli 45 rispetto ad angoli retti. Lo dirò in modo definitivo: le altre risposte che affermano che gli angoli retti causano più EMI sono dimostrabilmente false. Questa non è una sorta di sconosciuta teorica che può essere discussa. Possiamo misurare l'EMI irradiato da varie forme di traccia e abbiamo e gli angoli retti non irradiano più di 45 gradi. Evoca altrettanti motivi teorici per cui gli angoli retti dovrebbero essere dannosi per l'EMI, ma non contano. La semplice realtà empirica della situazione è che non lo fanno, e ciò che "dovrebbero" fare non lo cambierà. In effetti, questo è vero anche a frequenze molto alte, di cui parlerò più avanti in questo post. Se sbaglio, con tutti i mezzi, mostrami le misurazioni che dimostrano che gli angoli di 90 gradi sono peggiori. O meglio ancora, se c'è una differenza misurabile, sicuramente sarebbe semplice costruire un misuratore che possa determinare se una traccia avesse un angolo retto o un angolo di 45 gradi interamente eseguendo misurazioni sull'ingresso e sull'uscita. O raccogliendo l'EMI. Mangerò le mie parole se qualcuno può costruire un metro per farlo.
Sono abbastanza sicuro che nessuno lo farà, perché non c'è alcuna differenza misurabile nell'EMI o nella riflessione a frequenze che consentono anche angoli di 45 (o 90) gradi in primo luogo.
Ci sono ovviamente altre ragioni senza senso che vengono fornite. L'incisione e gli angoli retti erano sempre e solo un problema prima che qualcuno usasse tracce di angoli di 45 gradi e invece stendesse a mano le tavole usando il rubylith. I processi sono migliorati abbastanza che tali preoccupazioni non sono state preoccupazioni per almeno 3 decenni. Se ci fosse qualche problema relativo all'incisione, faresti meglio a dire a tutte quelle schede con pad QFN con passo quadrato da 0,5 o 0,4 mm che non possono continuare a utilizzare quelle parti, poiché apparentemente i nostri processi di incisione su PCB altererebbero completamente la forma di quei pad. Almeno, se si vuole credere ad alcune delle altre risposte in questo thread. Naturalmente, anche l'argomento dell'incisione è ovviamente una sciocchezza, e devi guardare tutti i minuscoli blocchi quadrati incisi tutto il tempo con angoli perfettamente acuti per capire che non ha senso.
Quello che mi preoccupa è che nessuno si pone l'unica domanda che dovremmo porci: Perché vengono utilizzate tracce a 45 gradi?
La risposta è un po 'anti-climatica: la tradizione. Almeno, quando viene utilizzato senza una ragione valida e razionale. Puoi tracciare più tracce nello stesso spazio usando angoli di 45 gradi, semplicemente perché gli angoli occupano più spazio (radice quadrata di due e tutto il resto). Quindi utilizzarli è perfettamente valido in molte situazioni di routing. Ma non c'è motivo di usarli preferenzialmente su angoli retti, quindi dovresti prendere l'abitudine di usare qualunque cosa sembri la soluzione migliore per quella traccia molto specifica. Se vuoi essere bravo a instradare le schede, un ottimo modo per assicurarti che ciò non accada mai è applicare regole di progettazione arbitrarie su te stesso che non danno alcun vantaggio. È solo scegliere di limitare le tue strategie di routing senza motivo.
Le persone potrebbero dubitare delle mie argomentazioni tradizionali, ma io ne porto prove concrete. Ho molti circuiti stampati che vanno dagli anni '60 ai giorni nostri, ed è chiaro che le tracce di angoli di 45 gradi sono poco più che un artefatto del software EDA che entra in scena e impone limitazioni arbitrarie (8 possibili angoli di instradamento .. . i computer hanno faticato a fare anche la semplice grafica vettoriale in quel momento, questo ha reso le cose più facili).
Per prima cosa, ecco una scheda per un filtro di frequenza per un vecchio sintetizzatore HP. Questo produceva molte frequenze RF e utilizzava miliardi di filtri di ordine, 24 dei quali trasportavano tutti un multiplo di 10MHz. Questo era un pezzo di attrezzatura di prova HP, intendiamoci, questo era lo stato dell'arte. È stato realizzato negli anni '70, quando le tavole erano ancora registrate a mano. Le schede di questa era, anche quelle RF, non usavano mai angoli di 45 gradi perché il loro uso era un vincolo artificiale dovuto a software che ancora non esisteva.
Capovolgiamolo ...
Ma anche quelli hanno un sacco di cose arrotondate ... questo era probabilmente perché mascherati con rubylith tagliato a mano. Andiamo avanti fino al 1983, quando il software EDA era molto utilizzato. All'improvviso, tutte quelle curve e angoli che andavano in qualsiasi direzione svanirono e furono usate solo 8 direzioni. Questo è interamente a causa degli strumenti del periodo, non c'erano scelte progettuali in corso qui. Nessuno ha scelto di utilizzare solo 8 direzioni, avevano solo 8 direzioni tra cui scegliere in quei primi strumenti EDA. Quello che segue è un controller di disco digitale occidentale del 1983.
Oh mio ... è come se non gli importasse in un modo o l'altro circa angoli di traccia ad angolo retto o 45 gradi. (Suggerimento: non l'hanno fatto.) Usano entrambi con selvaggio abbandono!
Altri primi piani ...
Come puoi vedere, sembra che l'unica vera correlazione tra quando ne viene utilizzata una è che quando è necessaria una maggiore densità di routing, le curve a 45 gradi vengono utilizzate molto più spesso (anche se non sempre). Questa è l'unica preoccupazione che influenza davvero la scelta in curva. Altrimenti, usa quello che vuoi. Chiaramente, a questo designer non piaceva particolarmente nessuno dei due più dell'altro. Probabilmente era solito registrare le schede, ma è passato all'utilizzo di strumenti EDA. Prima non utilizzava angoli di 90 gradi O angoli di 45 gradi sulle sue tracce e non ha alcuna preferenza quando lo ha progettato.
Se stai usando FR4, gli angoli retti non contano. Per il semplice motivo che se riesci a tollerare la perdita dielettrica causata dall'FR4 sul segnale, non è abbastanza veloce perché gli angoli retti contino. Anche il Wi-Fi a 2,4 GHz ha una lunghezza d'onda di circa 5 pollici. Ovviamente non sarà influenzato in modo significativo da una funzione di ordini di grandezza inferiore alla sua lunghezza d'onda, come la forma traccia angolo. 2 giri di 45 gradi o uno di 90 gradi saranno virtualmente identici in tutto l'effetto.
E la forma non è nemmeno il fattore importante nei casi in cui gli effetti di frequenza. L'impedenza è. È necessario mantenere un'impedenza caratteristica, in modo tale che l'impedenza istantanea che il segnale vede in ogni dato passo lungo il percorso sia sempre la stessa. Sono le discontinuità che causano riflessi e radiazioni. Il modo più semplice per mantenere l'impedenza è semplicemente usare le curve, ma devono avere un raggio di curvatura almeno 3 volte la larghezza della traccia. Questo per mantenere la larghezza della traccia a un valore quasi costante, mantenendo così l'impedenza. Questo è ciò che determina la forma, ma qualsiasi strategia che mantenga l'impedenza è valida.
Un'ultima immagine, l'interno di un vecchio oscilloscopio Tektronix:
Se è necessario angolare una traccia in modo più compatto, utilizzare un angolo di 90 gradi o due angoli di 45 gradi non è corretto. Un angolo di 90 gradi causa una discontinuità di impedenza quando la larghezza della traccia aumenta di un fattore di \ $ \ sqrt {2} \ $ all'angolo di 90 gradi, provocando un improvviso calo di impedenza. Ciò effettivamente causerà riflessi e irradierà.
Se si utilizza un angolo di 45 gradi, si causano non solo una ma due discontinuità, e sebbene individualmente non siano così gravi (ogni angolo di 45 gradi amplia la traccia di un fattore di \ $ \ sqrt {4 - \ sqrt {2}} \ $), quella differenza di circa 1,08 è ancora una variazione significativa dell'impedenza e causa riflessi e radiazioni. Solo, succede due volte, quindi otterrai più riflessioni e radiazioni sfasate. Gli angoli di 45 gradi non sono nel migliore dei casi migliori degli angoli retti proprio nei punti che presumibilmente li rendono "migliori". La semplice verità è che non c'è una vera ragione, e sostanzialmente nessuna differenza tra loro.
Quindi come si fa a mettere all'angolo correttamente una traccia quando la strategia in curva è davvero importante? In qualsiasi modo tu voglia, purché mantieni la tua impedenza. Cosa non possibile con curve a 90 o 45 gradi. È possibile mantenere l'impedenza in qualsiasi modo si desideri e, sebbene sia difficile aumentare l'impedenza per bilanciare l'ampiezza extra (e la perdita di impedenza) causata da curve a 45 o 90 gradi, è facile ridurre l'impedenza per bilanciare l'impedenza aumentata di restringendo la traccia.
Torniamo indietro per un secondo ed esaminiamo l'intera larghezza della traccia rispetto all'impedenza. Perché la larghezza della traccia ha un effetto così significativo sull'impedenza? Non è il piccolo cambiamento nella già minuscola resistenza DC, ovviamente.
È la capacità! Quelle tracce formano una piastra di un condensatore con il piano di ritorno del segnale al di sotto. Quindi, una volta che hai aggiunto un'area extra usando un angolo retto o una traccia di 45 gradi, non c'è niente che puoi fare, quella capacità extra è lì per rimanere. Tuttavia, se prendi un angolo di 90 gradi e tagli una parte dell'angolo su un lato, e in base alla costante dielettrica del substrato del tuo pcb e al suo spessore tra la traccia del segnale e il piano di ritorno , puoi calcolare esattamente quanto devi tagliare per mantenere la capacità complessiva.
E il risultato è in qualche modo ironicamente la giustapposizione di una curva di 45 e 90 gradi:
Fondamentalmente, è un angolo di 90 gradi con un un po 'di esso è stato tagliato (squadrato) per mantenere la capacità e quindi l'impedenza. Non c'è niente di sbagliato negli angoli acuti se si tiene conto dell'impedenza. Le curve sono solo più facili, quindi le preferisco perché sono pigro. A volte però occupano troppo spazio.
Se angoli di 90 o 45 gradi è irrilevante. Puoi tracciare topologicamente e non seguire nessuna direzione se preferisci. Tutto è iniziato con una stranezza del software e si è trasformato in tradizione e persino apparentemente superstizione. Ti prometto che qualsiasi ingegnere che afferma che questo in qualche modo è importante non lo supporterà mai con dati concreti e non sarà in grado di farlo se premuto a farlo. È facile trovare prove che non importa, perché non è così. Ecco perché ho appena scattato alcune foto per dimostrare il mio punto di vista. Nelle situazioni di fascia alta è importante, qualsiasi regola pratica su un angolo sull'altro è comunque completamente inutile, poiché entrambi sono altrettanto sbagliati.
Se puoi utilizzare tracce a 45 gradi, puoi utilizzare tracce a 90 gradi senza impatto misurabile. Usa quello che ti piace o è adatto per una densità di traccia specifica. Gli ingegneri non si sono mai preoccupati e non c'è motivo per cui dovresti. Non lasciare che le risposte non supportate (sfortunatamente votate a favore come sono, nonostante siano informazioni false) ti attirano. Convalida la regola empirica che ti viene comunicata con i dati. La tradizione e la fede non hanno posto nella buona ingegneria.