Какво е контрол на импеданса в печатни платки

Какво е PCB импедансна платка? Как да се изчисли PCB импеданс? Какво е контрол на импеданса и съгласуване на импеданс?

Първо, дефиницията на импедансната платка на PCB

Импедансните плочи обикновено се наричат ​​също импедансни ленти. Добрата ламинирана структура може да контролира характеристичния импеданс на печатната платка и нейните следи могат да образуват лесно контролируема и предвидима структура на предавателна линия, наречена импедансна плоча.

Второ, импедансните характеристики на печатната платка

(1) Съгласно теорията за предаване на сигнала, сигналът е функция на променливите за време и разстояние, така че всяка част от сигнала може да се промени при връзката. Следователно се определя AC импедансът на връзката, тоест съотношението на промяната на напрежението и промяната на тока е характеристичният импеданс на предавателната линия: характеристичният импеданс на предавателната линия е свързан само с характеристиките на сигналната връзка себе си.

(2) В действителната верига стойността на съпротивлението на самия проводник е по-малка от разпределения импеданс на системата, особено във високочестотни вериги, характерният импеданс зависи главно от разпределения импеданс, причинен от разпределения капацитет на единица и разпределения на единица индуктивност на връзката. Характерният импеданс на идеална предавателна линия зависи само от единичния разпределен капацитет и единичната разпределена индуктивност на връзката.

3. Как да изчислим импеданса на PCB

(1) Пропорционалната връзка между времето на нарастващия фронт на сигнала и времето, необходимо за предаване на сигнала до приемащия край, определя дали връзката на сигнала се счита за предавателна линия. Специфичното пропорционално съотношение може да се обясни със следната формула: Ако дължината на кабелната връзка на печатната платка е по-голяма от l/b, свързващият проводник между сигналите може да се разглежда като предавателна линия.

(2) According to the calculation formula of the signal equivalent impedance, the impedance of the transmission line can be expressed by the following formula: In the case of high frequency (tens of megahertz to hundreds of megahertz), wL>>R (разбира се, в обхвата на честота на сигнала, по-голяма от 109Hz), скин-ефектът на сигнала се взема предвид и тази връзка трябва да бъде внимателно проучена). Тогава за определена преносна линия нейният характерен импеданс е константа.

(3) Феноменът на отражение на сигнала се причинява от несъответствието на характеристичния импеданс на задвижващия край на сигнала и предавателната линия и импеданса на приемащия край. За CMOS верига изходният импеданс на управляващия край на сигнала е относително малък, десетки ома. Входният импеданс на приемащия край е относително голям.

Четвърто, контролът на импеданса на печатната платка

(1) Ще има различни предавания на сигнали в проводниците на платката. За да се увеличи скоростта на предаване, честотата трябва да се увеличи. Ако самата верига е различна поради фактори като ецване, дебелина на стека и ширина на проводника, стойността на импеданса ще се промени. , изкривявайки сигнала му. Следователно стойността на импеданса на проводника на високоскоростната платка трябва да се контролира в определен диапазон, който се нарича "контрол на импеданса".

(2) Основните фактори, които влияят върху импеданса на печатни платки, са ширината на медния проводник, дебелината на медния проводник, диелектричната константа на средата, дебелината на средата, дебелината на подложката, пътя на заземяващия проводник, следата около следата и т.н. Следователно, когато се проектира печатната платка, е необходимо да се контролира импедансът на окабеляването на платката, така че да се избегне отразяването на сигнала и други електромагнитни смущения и проблеми с целостта на сигнала, доколкото е възможно, и да се гарантира стабилността на действителното използване на ПХБ платка. Методът за изчисляване на импеданса на микролентовата линия и линията на лентата върху печатната платка може да се отнася до съответната емпирична формула.

5. Съвпадение на импеданса на печатни платки

(1) В платката, ако има предаване на сигнал, се надяваме, че той може да бъде предаден плавно към приемащия край с минимална загуба на енергия от изпращащия край на захранването и приемащият край напълно ще го абсорбира без никакво отражение. За да се постигне този вид предаване, импедансът в линията трябва да бъде равен на импеданса вътре в изпращащия край, което се нарича "съгласуване на импеданса".

(2) При проектиране на високоскоростни PCB вериги съгласуването на импеданса е един от елементите на дизайна. Стойността на импеданса има абсолютна връзка с метода на маршрутизиране. Например, дали да вървите по повърхностния или вътрешния слой, разстоянието от референтния слой на захранването или заземения слой, ширината на следата, материала на печатната платка и т.н., всички те ще повлияят на стойността на характеристичния импеданс на следа.

(3) Тоест, стойността на импеданса може да се определи само след окабеляване. Като цяло софтуерът за симулация няма да може да обмисли някои ситуации на окабеляване с прекъснат импеданс поради ограничението на модела на веригата или използвания математически алгоритъм. Някои накрайници, като серийни резистори, могат да бъдат запазени за смекчаване на ефекта от прекъснатия импеданс.

Но истинското решение на проблема е да се опитате да избегнете прекъсвания на импеданса при окабеляване.

Горното е описанието на елементите на импедансната платка на PCB. Beton има богат производствен опит в областта на контрола на импеданса и поддържа контрол на импеданса, многостепенен импеданс и съгласуване на импеданса. За нуждите на PCB, моля, свържете се с отдела за продажби на linda@pcbsfactory.com.