Leiterplattentechnisch - Charakteristische Impedanz, die Rolle und Position der charakteristischen Impedanz in der Signalintegrität

Wenn sich das Signal auf der Übertragungsleitung ausbreitet, hängt die vom Signal empfundene transiente Impedanz mit der Kapazität pro Einheitslänge und der Dielektrizitätskonstante des Materials zusammen, die ausgedrückt werden kann wie:

Wenn die Dicke und Breite der Linien auf der PCB er/Sie änderte nicht, und der Abstand zwischen der Spur und der Rücklaufebene ändert sich nicht, die vom Signal empfundene transiente Impedanz ändert sich nicht, und die Übertragungsleitung ist einheitlich. Für eine einheitliche Übertragungsleitung, Die konstante transiente Impedanz beschreibt die Eigenschaften der Übertragungsleitung, die charakteristische Impedanz genannt wird.

Wenn die Dicke oder Breite der Linien auf der PCB Erhöhungen, die Kapazität pro Längeneinheit steigt, und die charakteristische Impedanz wird kleiner. Ähnlich, der Abstand zwischen der Spur und der Rücklaufebene nimmt ab, die Kapazität steigt, und die charakteristische Impedanz abnimmt.

Eine sehr wichtige charakteristische Impedanz ist die charakteristische Impedanz des freien Raumes, auch Wellenimpedanz des freien Raumes genannt, die in der EMV sehr wichtig ist. Die Freiraumcharakteristikimpedanz ist

Für die gemeinsame FR4 Brett Leiterplatte, Die typische Struktur der 50Ω charakteristischen Impedanz ist in der Abbildung dargestellt. Für die Mikrostreifenlinie, die Linienbreite W ist doppelt die dielektrische Dicke h. Für eine Streifenlinie, Die Gesamtdicke b des Mediums auf beiden Seiten der Linie ist doppelt die Linienbreite W.

Abbildung 1

Eine weitere Eigenschaft der charakteristischen Impedanzübertragungsleitung auf der Leiterplatte FR4 ist:

Kapazität pro Längeneinheit von 3,3pF/in

Kapazität pro Längeneinheit von 8,3nH/in

Abbildung 2

Understanding these special characteristic impedances has certain reference significance for the design of circuit Brett s, und ermöglicht uns ein intuitives Verständnis vor der Schaltung.