Что такое контроль импеданса в печатной плате

Что такое плата импеданса печатной платы? Как рассчитать сопротивление печатной платы? Что такое контроль импеданса и согласование импеданса?

Во-первых, определение импеданса печатной платы

Импедансные пластины обычно также называют импедансными полосами. Хорошая многослойная структура может контролировать волновое сопротивление печатной платы, а ее дорожки могут образовывать легко управляемую и предсказуемую структуру линии передачи, называемую импедансной пластиной.

Во-вторых, импедансные характеристики печатной платы.

(1) Согласно теории передачи сигнала, сигнал является функцией переменных времени и расстояния, поэтому каждая часть сигнала может измениться при соединении. Таким образом, определяется импеданс соединения по переменному току, то есть соотношение изменения напряжения и изменения тока является характеристическим сопротивлением линии передачи: характеристическое сопротивление линии передачи связано только с характеристиками сигнального соединения. сам.

(2) В реальной цепи значение сопротивления самого провода меньше распределенного импеданса системы, особенно в высокочастотных цепях, волновое сопротивление в основном зависит от распределенного импеданса, вызванного единичной распределенной емкостью и единичной распределенной емкостью. индуктивность соединения. Волновое сопротивление идеальной линии передачи зависит только от единичной распределенной емкости и единичной распределенной индуктивности соединения.

3. Как рассчитать импеданс печатной платы

(1) Пропорциональное соотношение между временем нарастания сигнала и временем, необходимым для передачи сигнала на приемную сторону, определяет, рассматривается ли сигнальное соединение как линия передачи. Конкретное пропорциональное соотношение можно объяснить следующей формулой: Если длина проводного соединения на печатной плате больше, чем l/b, соединительный провод между сигналами можно рассматривать как линию передачи.

(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 (разумеется, в диапазоне частот сигнала больше 109 Гц) учитывается скин-эффект сигнала, и эту взаимосвязь необходимо тщательно изучить). Тогда для некоторой линии передачи ее волновое сопротивление является константой.

(3) Явление отражения сигнала вызвано несоответствием волнового сопротивления ведущего конца сигнала и линии передачи и полного сопротивления приемного конца. Для КМОП-схемы выходное сопротивление ведущего конца сигнала относительно невелико, порядка десятков Ом. Входное сопротивление приемного конца относительно велико.

В-четвертых, контроль импеданса печатной платы

(1) По проводникам на печатной плате будут передаваться различные сигналы. Чтобы увеличить скорость передачи, нужно увеличить частоту. Если сама схема отличается из-за таких факторов, как травление, толщина пакета и ширина провода, значение импеданса изменится. , искажая его сигнал. Поэтому значение импеданса проводника на быстродействующей плате должно контролироваться в определенном диапазоне, что называется «контроль импеданса».

(2) Основными факторами, влияющими на импеданс дорожек печатной платы, являются ширина медного провода, толщина медного провода, диэлектрическая проницаемость среды, толщина среды, толщина контактной площадки, путь заземляющий провод, дорожка вокруг дорожки и т.д. Поэтому при проектировании печатной платы необходимо контролировать сопротивление проводки на плате, чтобы максимально избежать отражения сигнала и других электромагнитных помех и проблем с целостностью сигнала, а также обеспечить стабильность фактического использования платы. печатная плата. Метод расчета импеданса микрополосковой линии и полосковой линии на печатной плате может основываться на соответствующей эмпирической формуле.

5. Согласование импеданса печатной платы

(1) В печатной плате, если есть передача сигнала, есть надежда, что он может быть плавно передан на приемный конец с минимальными потерями энергии с передающего конца источника питания, а принимающий конец полностью поглотит его. без всякого отражения. Для достижения такого рода передачи импеданс в линии должен быть равен импедансу внутри передающего конца, что называется «согласованием импеданса».

(2) При проектировании высокоскоростных печатных плат согласование импедансов является одним из элементов конструкции. Значение импеданса имеет абсолютную зависимость от метода маршрутизации. Например, ходьба по поверхностному слою или внутреннему слою, расстояние от эталонного слоя источника питания или слоя земли, ширина дорожки, материал печатной платы и т. д. будут влиять на значение характеристического импеданса след.

(3) То есть значение импеданса можно определить только после подключения. Как правило, программное обеспечение для моделирования не может учитывать некоторые ситуации проводки с прерывистым импедансом из-за ограничений модели схемы или используемого математического алгоритма. Некоторые согласования, такие как последовательные резисторы, могут быть зарезервированы, чтобы уменьшить влияние прерывистого импеданса дорожки.

Но реальное решение проблемы состоит в том, чтобы попытаться избежать разрывов импеданса при подключении.

Выше приведено описание элементов платы импеданса печатной платы. Beton имеет богатый производственный опыт в области управления импедансом и поддерживает управление импедансом, многоуровневый импеданс и согласование импеданса. Если вам нужны печатные платы, обратитесь в отдел продаж по телефону linda@pcbsfactory.com.