Co je řízení impedance v PCB

Co je deska impedance PCB? Jak vypočítat impedanci PCB? Co je řízení impedance a přizpůsobení impedance?

Nejprve definice impedanční desky PCB

Impedanční desky se obecně také nazývají impedanční proužky. Dobrá laminovaná struktura může řídit charakteristickou impedanci desky plošných spojů a její stopy mohou tvořit snadno ovladatelnou a předvídatelnou strukturu přenosového vedení nazývanou impedanční deska.

Za druhé, impedanční charakteristiky PCB

(1) Podle teorie přenosu signálu je signál funkcí proměnných času a vzdálenosti, takže každá část signálu se může na spojení změnit. Proto se určuje střídavá impedance spojení, to znamená, že poměr změny napětí a změny proudu je charakteristická impedance přenosového vedení: charakteristická impedance přenosového vedení souvisí pouze s charakteristikami signálového spojení. sám.

(2) Ve skutečném obvodu je hodnota odporu samotného vodiče menší než distribuovaná impedance systému, zejména ve vysokofrekvenčních obvodech, charakteristická impedance závisí především na distribuované impedanci způsobené jednotkovou distribuovanou kapacitou a jednotkou distribuovanou indukčnost spoje. Charakteristická impedance ideálního přenosového vedení závisí pouze na jednotkové distribuované kapacitě a jednotkové distribuované indukčnosti spojení.

3. Jak vypočítat impedanci PCB

(1) Proporcionální vztah mezi dobou náběžné hrany signálu a dobou potřebnou k přenosu signálu na přijímací stranu určuje, zda je signálové spojení považováno za přenosové vedení. Konkrétní proporcionální vztah lze vysvětlit následujícím vzorcem: Pokud je délka vodičového spojení na DPS větší než l/b, lze spojovací vodič mezi signály považovat za přenosové vedení.

(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 (samozřejmě v rozsahu frekvence signálu většího než 109 Hz) je uvažován kožní efekt signálu a tento vztah je třeba pečlivě prostudovat). Pak pro určité přenosové vedení je jeho charakteristická impedance konstantní.

(3) Odrazový jev signálu je způsoben nekonzistencí charakteristické impedance budícího konce signálu a přenosového vedení a impedance přijímacího konce. Pro obvod CMOS je výstupní impedance budícího konce signálu relativně malá, desítky ohmů. Vstupní impedance přijímacího konce je poměrně velká.

Za čtvrté, řízení impedance desky plošných spojů

(1) Ve vodičích na desce plošných spojů budou různé přenosy signálu. Aby se zvýšila přenosová rychlost, musí se zvýšit frekvence. Pokud se samotný obvod liší v důsledku faktorů, jako je leptání, tloušťka svazku a šířka drátu, hodnota impedance se změní. , zkreslující jeho signál. Proto by hodnota impedance vodiče na vysokorychlostní desce plošných spojů měla být řízena v určitém rozsahu, který se nazývá "řízení impedance".

(2) Hlavními faktory, které ovlivňují impedanci stop PCB, jsou šířka měděného drátu, tloušťka měděného drátu, dielektrická konstanta média, tloušťka média, tloušťka podložky, dráha zemnící vodič, stopa kolem stopy atd. . Při návrhu DPS je proto nutné řídit impedanci elektroinstalace na desce tak, aby se co nejvíce zabránilo odrazu signálu a dalším elektromagnetickým interferencím a problémům s integritou signálu a zajistila stabilitu skutečného použití PCB deska. Metoda výpočtu impedance mikropáskového vedení a páskového vedení na desce plošných spojů může odkazovat na odpovídající empirický vzorec.

5. Impedanční přizpůsobení DPS

(1) Pokud na desce plošných spojů dochází k přenosu signálu, doufáme, že jej lze hladce přenést na přijímací konec s minimální ztrátou energie z odesílajícího konce napájecího zdroje a přijímací konec jej zcela pohltí bez jakéhokoli odrazu. K dosažení tohoto druhu přenosu musí být impedance ve vedení rovna impedanci uvnitř vysílacího konce, což se nazývá "impedanční přizpůsobení".

(2) Při návrhu vysokorychlostních obvodů PCB je impedanční přizpůsobení jedním z prvků návrhu. Hodnota impedance má absolutní vztah k metodě směrování. Například, zda chodit po povrchové vrstvě nebo po vnitřní vrstvě, vzdálenost od referenční napájecí vrstvy nebo zemní vrstvy, šířka stopy, materiál PCB atd., to vše ovlivní charakteristickou hodnotu impedance stopa.

(3) To znamená, že hodnotu impedance lze určit až po zapojení. Simulační software obecně nebude schopen zvážit některé situace zapojení s nespojitou impedancí kvůli omezením modelu obvodu nebo použitému matematickému algoritmu. Některá zakončení, jako jsou sériové odpory, mohou být vyhrazena pro zmírnění vlivu nespojité stopové impedance.

Ale skutečným řešením problému je pokusit se vyhnout nespojitosti impedance při zapojení.

Výše je uveden popis prvků impedanční desky DPS. Beton má bohaté výrobní zkušenosti v oblasti řízení impedance a podporuje řízení impedance, víceúrovňovou impedanci a přizpůsobení impedance. Pro potřeby PCB kontaktujte prosím prodejní oddělení na linda@pcbsfactory.com.