Mikrowellen-Technik - Wie würden Sie die Impedanzanpassung von Leiterplatten-Spuren in Batterieplatinenfabriken durchführen?

Wissen Sie, dass die Leiterplatten-Spuren der Batterie-Leiterplattenfabrik Impedanzanpassungen durchführen? Im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design hängt die Impedanzanpassung mit der Qualität des Signals zusammen.

Impedanz Matching bedeutet, dass während der Energieübertragung die Lastimpedanz gleich der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung sein muss. Zu diesem Zeitpunkt produziert das Getriebe keine Reflexion, was bedeutet, dass die gesamte Energie von der Last absorbiert wird. Im Gegenteil, es gibt Energieverluste bei der Übertragung. Werfen wir einen Blick auf das PCB-Design. Wann muss der Hersteller von Batterieplatinen Impedanzanpassungen für Leiterplatten durchführen?

1. Wann müssen Leiterplatten-Leiterbahnen impedanzangepasst werden?

Der Schlüssel ist nicht, auf die Frequenz zu schauen, sondern der Schlüssel ist, die Steilheit der Signalkante zu betrachten, das heißt, die Steig-/Fallzeit des Signals. Es wird allgemein angenommen, dass, wenn die Steig-/Fallzeit des Signals (berechnet durch 10%～90%) kleiner als das 6-fache der Drahtverzögerung ist, es eine hohe Geschwindigkeit ist. Signal, muss auf das Problem der Impedanzanpassung achten. Die Drahtverzögerung beträgt im Allgemeinen 150ps/inch.

2. Charakteristische Impedanz

Wenn während des Prozesses der Signalausbreitung entlang der Übertragungsleitung eine konstante Signalausbreitungsgeschwindigkeit überall auf der Übertragungsleitung vorhanden ist und die Kapazität pro Einheitslänge ebenfalls gleich ist, dann wird das Signal während des Ausbreitungsprozesses immer eine völlig konsistente momentane Impedanz sehen.

Da die Impedanz auf der gesamten Übertragungsleitung konstant bleibt, geben wir einen bestimmten Namen, um diese Eigenschaft oder Eigenschaft einer bestimmten Übertragungsleitung darzustellen, die die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung genannt wird. Die charakteristische Impedanz bezieht sich auf den momentanen Impedanzwert, der vom Signal gesehen wird, wenn sich das Signal entlang der Übertragungsleitung ausbreitet.

Die Batterie-Leiterplattenfabrik glaubt, dass die charakteristische Impedanz mit Faktoren wie der Schicht des Leiterplattendrahts, dem von der Leiterplatte verwendeten Material (dielektrische Konstante), der Breite der Leiterbahn und dem Abstand zwischen dem Draht und der Ebene zusammenhängt und nichts mit der Länge der Leiterbahn zu tun hat.

Die charakteristische Impedanz kann mittels Software berechnet werden. Bei der Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenverdrahtung ist die Leiterbahnimpedanz des digitalen Signals im Allgemeinen 50 Ohms ausgelegt, was eine ungefähre Zahl ist.Es wird im Allgemeinen festgelegt, dass das Basisband des Koaxialkabels 50 Ohms ist, das Frequenzband 75 Ohms und der gekoppelte Draht (Differenzial) 100 Ohms ist.

3. Gemeinsame Wege der Impedanzanpassung

Wenn die Impedanz des Signalquellenenden niedriger als die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung ist, wird ein Widerstand R in Reihe zwischen dem Quellende des Signals und der Übertragungsleitung angeschlossen, um die Ausgangsimpedanz des Quellenden mit der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung zu übereinstimmen und die Last zu unterdrücken. Das vom Ende reflektierte Signal wird wieder reflektiert. Entsprechendes Widerstandswahlprinzip: Die Summe des übereinstimmenden Widerstandswerts und der Ausgangsimpedanz des Treibers ist gleich der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung. Die Ausgangsimpedanz gängiger CMOS- und TTL-Treiber variiert mit dem Pegel des Signals.

Daher ist es für TTL- oder CMOS-Schaltungen unmöglich, einen sehr korrekten Matching-Widerstand zu haben, und nur ein Kompromiss kann in Betracht gezogen werden. Das Kettentopologiesignalnetz eignet sich nicht für Reihenklemmen-Abgleich, und alle Lasten müssen an das Ende der Übertragungsleitung angeschlossen werden. Serienabgleich ist die am häufigsten verwendete Anschlussabgleichmethode. Es hat den Vorteil des niedrigen Stromverbrauchs, keine zusätzliche DC-Last für den Treiber, keine zusätzliche Impedanz zwischen Signal und Masse und nur ein Widerstandselement ist erforderlich. Häufige Anwendungen: Impedanzanpassung allgemeiner CMOS- und TTL-Schaltungen. Auch das USB-Signal wird auf diese Weise zur Impedanzanpassung abgetastet.

Wenn die Impedanz der Signalquelle klein ist, wird die Eingangsimpedanz des Lastenden durch Erhöhung des Parallelwiderstands mit der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung abgestimmt, um die Reflexion am Lastende zu beseitigen. Die Realisierungsform ist in zwei Formen von Einzelwiderstand und Doppelwiderstand unterteilt. Entsprechendes Widerstandsauswahlprinzip: Wenn die Eingangsimpedanz des Chips sehr hoch ist, muss für die Einzelwiderstandsform der Parallelwiderstandswert der Last ähnlich oder gleich der charakteristischen Impedanz der Übertragungsleitung sein; Für die Zweiwiderstandsform ist jeder parallele Widerstandswert doppelt die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung. Der Vorteil der parallelen Klemmenabgleich ist einfach und einfach. Der offensichtliche Nachteil ist, dass es Gleichstrom-Stromverbrauch bringt: Der Gleichstrom-Stromverbrauch der Einzelwiderstandsmethode ist eng mit dem Betriebszyklus des Signals verbunden; Das Doppelwiderstandsverfahren spielt keine Rolle, ob das Signal hoch oder niedrig ist. Alle haben Gleichstromverbrauch, aber der Strom ist halb weniger als die Einzelwiderstandsmethode.

4. Gemeinsame Anwendungen: mehr Anwendungen mit Hochgeschwindigkeitssignalen

1) SSTL Treiber wie DDR und DDR2. Es nimmt eine einzelne Widerstandsform an, die parallel mit VTT verbunden ist (normalerweise die Hälfte von IOVDD). Unter ihnen ist der parallele Matching-Widerstand des DDR2-Datensignals im Chip eingebaut. 2) Hochgeschwindigkeits-serielle Datenschnittstelle wie TMDS. In Form eines einzelnen Widerstands wird er parallel zu IOVDD auf der Empfangsgeräteseite angeschlossen, und die einseitige Impedanz beträgt 50 Ohms (100 Ohms zwischen Differenzpaaren).