Що таке контроль опору в друкованій платі

Що таке імпедансна плата друкованої плати? Як розрахувати імпеданс друкованої плати? Що таке контроль імпедансу та узгодження імпедансу?

По-перше, визначення плати опору друкованої плати

Імпедансні пластини зазвичай також називають імпедансними стрічками. Хороша ламінована структура може контролювати характеристичний опір друкованої плати, а її сліди можуть утворювати легко керовану та передбачувану структуру лінії передачі, яка називається імпедансною пластиною.

По-друге, імпедансні характеристики друкованої плати

(1) Згідно з теорією передачі сигналу, сигнал є функцією змінних часу та відстані, тому кожна частина сигналу може змінюватися під час з’єднання. Таким чином, визначається імпеданс змінного струму з’єднання, тобто співвідношення зміни напруги та зміни струму є характеристичним опором лінії передачі: характеристичний опір лінії передачі пов’язаний лише з характеристиками сигнального з’єднання себе.

(2) У фактичному ланцюзі значення опору самого дроту менше, ніж розподілений імпеданс системи, особливо у високочастотних колах, характеристичний імпеданс в основному залежить від розподіленого імпедансу, спричиненого одиничною розподіленою ємністю та одиничною розподіленою індуктивність з'єднання. Характерний повний опір ідеальної лінії передачі залежить лише від одиничної розподіленої ємності та одиничної розподіленої індуктивності з’єднання.

3. Як розрахувати імпеданс друкованої плати

(1) Пропорційне співвідношення між часом переднього фронту сигналу та часом, необхідним для передачі сигналу на приймальну сторону, визначає, чи вважатиме з’єднання сигналу лінією передачі. Специфічне пропорційне співвідношення можна пояснити такою формулою: якщо довжина з’єднання дроту на друкованій платі більша ніж l/b, провід з’єднання між сигналами можна розглядати як лінію передачі.

(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 (звичайно, в діапазоні частоти сигналу понад 109 Гц) враховується скін-ефект сигналу, і цю залежність потрібно ретельно вивчити). Тоді для певної лінії електропередачі її характеристичний опір є константою.

(3) Явище відбиття сигналу спричинене невідповідністю характеристичного опору провідного кінця сигналу та лінії передачі та імпедансу приймального кінця. Для схеми CMOS вихідний опір провідного кінця сигналу відносно малий, десятки Ом. Вхідний опір приймального кінця відносно великий.

По-четверте, контроль імпедансу друкованої плати

(1) У провідниках друкованої плати відбуватимуться різні передачі сигналу. Щоб збільшити швидкість передачі, необхідно збільшити частоту. Якщо сама схема відрізняється через такі фактори, як травлення, товщина стека та ширина дроту, значення імпедансу зміниться. , спотворюючи його сигнал. Тому значення імпедансу провідника на високошвидкісній друкованій платі слід контролювати в певному діапазоні, який називається «контроль імпедансу».

(2) Основними факторами, які впливають на імпеданс трас друкованої плати, є ширина мідного дроту, товщина мідного дроту, діелектрична проникність середовища, товщина середовища, товщина майданчика, шлях дріт заземлення, траса навколо траси тощо. Таким чином, під час проектування друкованої плати необхідно контролювати імпеданс проводки на платі, щоб максимально уникнути відбиття сигналу та інших електромагнітних перешкод і проблем із цілісністю сигналу, а також забезпечити стабільність фактичного використання PCB плата. Метод розрахунку імпедансу мікросмужкової лінії та смугової лінії на платі друкованої плати може посилатися на відповідну емпіричну формулу.

5. Узгодження імпедансу друкованої плати

(1) У друкованій платі, якщо є передача сигналу, ми сподіваємося, що він може бути плавно переданий до приймального кінця з мінімальними втратами енергії з передаючого кінця джерела живлення, і приймальний кінець повністю поглине його без жодного відображення. Для досягнення такого типу передачі імпеданс лінії повинен дорівнювати опору всередині передаючого кінця, що називається «узгодженням імпедансу».

(2) При проектуванні високошвидкісних схем друкованої плати узгодження імпедансу є одним із елементів дизайну. Значення імпедансу має абсолютну залежність від методу маршрутизації. Наприклад, чи ходити по поверхневому або внутрішньому шару, відстань від опорного шару джерела живлення або шару заземлення, ширина траси, матеріал друкованої плати тощо впливатиме на значення характеристичного опору слід.

(3) Тобто значення імпедансу можна визначити лише після підключення. Як правило, програмне забезпечення для моделювання не зможе розглянути деякі ситуації підключення з переривчастим опором через обмеження моделі схеми або використаного математичного алгоритму. Деякі наконечники, наприклад послідовні резистори, можна зарезервувати для пом’якшення ефекту переривчастого імпедансу.

Але справжнє вирішення проблеми полягає в тому, щоб намагатися уникнути розривів імпедансу під час проводки.

Вище наведено опис елементів імпедансної плати друкованої плати. Beton має багатий виробничий досвід у сфері контролю імпедансу та підтримує контроль імпедансу, багаторівневий імпеданс та узгодження імпедансу. З питань друкованих плат зв’яжіться з відділом продажів за номером linda@pcbsfactory.com.