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La fórmula de cálculo de la resistencia característica Z0 de la estructura de la línea MICROSTRIP es: Z0 = 87 / R + 1.41ln5.98h / (0.8w + t)
Entre ellos: constante dieléctrica Epsilon r, espesor dieléctrico h, ancho del cable w, espesor del cable t
Cuanto menor sea la isla de la placa, más fácil será aumentar el valor Z0 del Circuito de PCB y coincidir con el valor de resistencia de salida del componente de alta velocidad.
1. la resistencia característica Z0 es inversamente proporcional a la isla de la placa.
Z0 aumenta con el aumento del espesor del medio. Por lo tanto, para los circuitos de alta frecuencia con Z0 estricto, se establecen requisitos estrictos para el error del espesor dieléctrico del sustrato laminado recubierto de cobre. En general, el espesor del medio no debe cambiar más del 10%.
2. influencia del espesor del dieléctrico en la resistencia característica Z0
Con el aumento de la densidad de rastreo, el aumento del espesor del medio dará lugar a un aumento de la interferencia electromagnética. Por lo tanto, para las líneas de alta frecuencia y las líneas digitales de alta velocidad, a medida que aumenta la densidad de cableado del conductor, se debe reducir el espesor del medio para eliminar o reducir el ruido o las conversaciones cruzadas causadas por interferencias electromagnéticas, o reducir significativamente las islas. Isla de sustrato.
De acuerdo con la fórmula de cálculo de la resistencia característica Z0 de la estructura de la línea microstrip: Z0 = 87 / R + 1.41ln5.98h / (0.8w + t)
El espesor de la lámina de cobre (t) es un factor importante que afecta a z0. Cuanto mayor sea el espesor del cable, menor será z0. Sin embargo, su alcance de cambio es relativamente pequeño.
3. influencia del espesor de la lámina de cobre en la resistencia característica Z0
Cuanto más delgado sea el espesor de la lámina de cobre, mayor será el valor de Z0 que se puede obtener, pero el cambio de espesor no contribuirá mucho a z0.
La contribución de la lámina de cobre delgado a Z0 es más precisa que la de la lámina de cobre delgado a la fabricación de hilos finos para mejorar o controlar z0.
Según la fórmula:
Z0 = 87 / R + 1,41 pulgadas 5.98h / (0,8w + t)
Cuanto menor sea el ancho de línea w, mayor será z0; Reducir el ancho del cable puede aumentar la resistencia característica.
El impacto de los cambios en el ancho de línea en Z0 es mucho más obvio que el cambio en el ancho de línea.
4. influencia del ancho del cable en la resistencia característica Z0
Z0 aumenta rápidamente a medida que el ancho de línea W se estrecha. Por lo tanto, para controlar z0, el ancho de línea debe controlarse estrictamente. En la actualidad, el ancho de línea de transmisión de señal W es de 0,10 o 0,13 mm en la mayoría de los circuitos de alta frecuencia y digitales de alta velocidad. tradicionalmente, la desviación de control del ancho de línea es de ± 20%. Los cables de PCB (la longitud del cable es inferior a 1 / 7 de la longitud de la señal) de los productos electrónicos tradicionales que no son líneas de transmisión pueden cumplir con los requisitos, pero para los cables de transmisión de señal controlados por z0, la desviación de la anchura del cable de PCB es de ± 20%, lo que ya no puede cumplir con los requisitos. Porque el error Z0 en este momento ha superado ± 10%.
Los ejemplos son los siguientes:
La línea de MICROSTRIP de PCB tiene un ancho de 100 angstroms, un espesor de línea de 20 Angstroms y un espesor dieléctrico de 100 angstroms. ¿Suponiendo que el espesor del cobre de la placa de PCB terminada sea uniforme, ¿ puede Z0 estar dentro de ± 10% si el ancho de línea cambia en ± 20%?
Solución: según la fórmula
Z0 = 87 / R + 1,41 pulgadas 5.98h / (0,8w + t)
Reemplazo: ancho de línea W0 = 100 angstroms, w1 = 80 angstroms, w2 = 120 angstroms, espesor de línea t = 20 angstroms, espesor dieléctrico h = 100 angstroms, entonces: z01 / z02 = 1,20
Por lo tanto, Z0 es solo ± 10%, y no puede alcanzar "+ 10%".
Para lograr una resistencia característica Z0 < ± 10%, es necesario reducir aún más la desviación del ancho de línea y debe ser mucho menor que ± 20%.
Del mismo modo, para controlar el Z0 ± 5%, se debe controlar la tolerancia del ancho del cable de ± 10%.
Por lo tanto, no es difícil entender por qué los PCB de PTFE y algunos PCB FR - 4 requieren un ancho de línea de ± 0,02 mm debido al valor Z0 de la resistencia característica de control.
