Leiterplattentechnisch - PCB-charakteristische Impedanzsteuerung Technologie

1. Definition der Signalübertragungsleitung

(1) Je kürzer die Wellenlänge (Î), desto höher die Frequenz (f). Das Produkt der beiden ist die Lichtgeschwindigkeit. Das heißt, C'Î". F,3 bis 1010 cm

(2) Obwohl jede Komponente eine hohe Signalübertragungsfrequenz hat, wird die ursprüngliche hohe Übertragungsfrequenz reduziert oder die Zeit wird nach der Übertragung durch Leiterplattendraht verzögert.

Je kürzer die Drahtlänge, desto besser.

(3) It is advantageous to increase the PCB Verdrahtungsdichte oder Verkürzung der Drahtgröße. Allerdings, mit der Beschleunigung der Bauteilfrequenz oder der Verkürzung der Pulsdauer, the Draht length is close to a certain range of signal wavelength (speed). Zur Zeit, wenn das Bauteil in PCB wire, offensichtliche "Verzerrung" erscheint.

(4) 3.4.4 von ipc-2141 weist darauf hin, dass, wenn das Signal im Draht übertragen wird, wenn die Länge des Drahtes nahe an 1-Punkt 7 der Signalwellenlänge ist, der Draht als Signalübertragungsleitung betrachtet wird.

(5) Zum Beispiel:

If the signal transmission frequency (f) of a component is 10MHz and the wire length on PCB ist 50cm, sollte die charakteristische Impedanzsteuerung berücksichtigt werden?

Lösung: C.Î". F,3 bis 1010 cm

I"ï¼'C/fï¼'s 3 *1010 cm/sï¼�ï¼'s�3000cm

Drahtlänge und Signalwellenlänge des Signals c50.3000.1.60

Weil: 1,60 "1,7", also dieser Leiter ein gemeinsamer Leiter ist, so dass die charakteristische Impedanz nicht berücksichtigt werden muss.

In der Theorie der elektromagnetischen Wellen sagt uns die Maxwell-Formel, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit vs des Sinuswellensignals im Medium direkt proportional zur Geschwindigkeit des Lichts C ist, aber umgekehrt proportional zur dielektrischen Konstante des Übertragungsmediums.

VS ï¼'C/âšÎµr

Bei ε r.1 erreicht die Signalübertragung die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung, d.h. 3,1010 cm s.

PCB-charakteristische Impedanz

2. Übertragungsgeschwindigkeit und dielektrische Konstante

Signalübertragungsgeschwindigkeit von verschiedenen Platten bei 30MHz

Übertragungsgeschwindigkeit des dielektrischen Konstantensignals (M.μ s) des dielektrischen Materials TG (° C)

Vakuum(1.0 300.00)

PTFE-2.202.26

Thermohärtender Polypropylenether 210 2.5189.74

Cyanatesterharz 225 3.0 173.21

Polytetrafluorethylenharz C4E Glastuch für 2.6186.25

Cyanatesterharz und Glastuch 225 3.7155.96

Polyimid-Glastuch 230 4.5141.42

Quarz-3.9 151.98

Epoxidharz Glastuch 130 ± 54.7138.38

Aluminium,9,0 100,00

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass mit dem Anstieg der dielektrischen Konstante (ε R) die Übertragungsgeschwindigkeit des Signals im dielektrischen Material abnimmt. Um eine hohe Signalübertragungsgeschwindigkeit zu erhalten, ist es notwendig, einen hohen charakteristischen Impedanzwert anzunehmen; Bei hoher Kennimpedanz muss das Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante (ε R) gewählt werden; und die dielektrische Konstante (ε R) von Teflon sollte schnell sein.

FR-4 Platte besteht aus Epoxidharz und E-Grade Glasgewebe, und seine dielektrische Konstante (ε R) ist 4.7. Die Signalübertragungsgeschwindigkeit beträgt 138m bis μ s. Die dielektrische Konstante (ε R) kann leicht durch Ändern des Harzsystems geändert werden.