Conception électronique - Analyser le rôle des résistances adaptées dans la conception des cartes PCB

IPCB est une équipe de conception de carte PCB avec une moyenne de plus de 10 ans d'expérience de travail, capable d'utiliser le logiciel de conception de carte PCB grand public sur le marché, une communication professionnelle et efficace pour assurer la progression de la conception de carte PCB. Ensuite, je vais couvrir le rôle des résistances adaptées dans la conception de la carte PCB.

1. Adaptation d'impédance de conception de PCB

L'adaptation d'impédance de conception de PCB fait référence à la méthode appropriée d'adaptation entre la source de signal ou la ligne de transmission et la charge. Selon le mode d'accès, il existe deux façons d'adapter l'impédance de la conception du PCB: série et parallèle; En fonction de la fréquence de la source de signal, l'adaptation d'impédance de la conception du PCB peut être divisée en basse fréquence et haute fréquence.

Les signaux à haute fréquence sont généralement conçus en utilisant une adaptation d'impédance PCB série

La valeur de résistance de la résistance série est de 20 ~ 75, la valeur de résistance est proportionnelle à la fréquence du signal et inversement proportionnelle à la largeur de la piste PCB. Dans les systèmes embarqués, les signaux de fréquence supérieure à 20 m et de longueur de trace PCB supérieure à 5 cm, tels que les signaux d'horloge, les signaux de bus de données et d'adresse dans les systèmes, nécessitent généralement des résistances d'adaptation série. La résistance adaptée en série a deux fonctions:

1. Réduire le bruit à haute fréquence et les dépassements de bord. Si le bord du signal est très raide, il contient un grand nombre de composantes haute fréquence qui rayonnent des perturbations. De plus, il est sujet aux overtones. La résistance série et la capacité de distribution de la ligne de signal et la capacité d'entrée de charge forment un Circuit RC, ce qui réduira la raideur des bords du signal.

2. Réduire la réflexion à haute fréquence et les oscillations auto - stimulantes. Lorsque la fréquence du signal est élevée, la longueur d'onde du signal est très courte. Lorsque la longueur d'onde est aussi courte que la longueur de la ligne de transmission, le signal réfléchi superposé au signal original va changer la forme du signal original. Si l'impédance caractéristique de la ligne de transmission n'est pas égale à l'impédance de la charge (c'est - à - dire qu'elle n'est pas adaptée), une réflexion se produit à l'extrémité de la charge, ce qui entraîne des oscillations auto - excitées. Les signaux basse fréquence câblés dans la carte PCB peuvent être connectés directement, généralement sans ajout de résistances adaptées en série.

Parallel PCB design impédance Matching aussi appelé "terminal PCB design impédance matching"

Généralement utilisé pour l'interface d'entrée / sortie, il se réfère principalement à la conception du câble de transmission qui correspond à l'impédance du PCB. Par exemple, LVDS et RS422 / 485 utilisent des paires Torsadées de classe 5 avec une résistance d'adaptation d'entrée de 100 ~ 120; Le signal vidéo utilise un câble coaxial avec une résistance adaptée de 75 ou 50 îles et un câble plat avec une résistance adaptée de 300 îles. La valeur de la résistance de la résistance d'adaptation en parallèle est liée au milieu du câble de transmission, quelle que soit la longueur. Sa fonction principale est d'empêcher la réflexion du signal et de réduire les oscillations auto - excitées.

Il convient de mentionner que l'adaptation d'impédance de la conception du PCB peut améliorer les performances EMI du système. De plus, pour résoudre les problèmes d'adaptation d'impédance de conception de PCB, il est possible d'utiliser un transformateur pour la transformation d'impédance en plus de l'utilisation de résistances série / parallèle. Des exemples typiques sont les interfaces Ethernet et les bus CAN.

II. Résistance ohmique nulle

1. Le moyen le plus simple est de l'utiliser comme cordon de brassage. Si une certaine partie du circuit n'est pas utilisée, ne soudez pas directement la résistance (cela n'affectera pas l'apparence).

2. Remplacez - le par zéro ohm lorsque les paramètres du circuit de correspondance sont incertains. Dans la mise en service réelle, les paramètres sont déterminés et remplacés par des composants numériques spécifiques.

3. Lorsque vous voulez mesurer le courant de fonctionnement d'une certaine partie du circuit, vous pouvez supprimer la résistance zéro ohm et connecter un ampèremètre pour faciliter la mesure du courant.

4. Dans la conception et le câblage de PCB, si la disposition est vraiment impossible, vous pouvez également ajouter une résistance de zéro ohm comme cordon de brassage.

5. Dans le réseau de signal à haute fréquence, il agit comme une inductance ou un condensateur (pour l'adaptation d'impédance de conception de PCB, la résistance zéro ohm a également une impédance). Lorsqu'il est utilisé comme inducteur, il résout principalement le problème EMC.

6. Mise à la terre à point unique, telle qu'une connexion à point unique pour la mise à la terre analogique et la mise à la terre numérique.

7. Le circuit de configuration peut remplacer le cavalier et le commutateur DIP. Parfois, les utilisateurs changent les paramètres à volonté, ce qui peut facilement causer des malentendus. Pour réduire les coûts de maintenance, des résistances de zéro ohm sont utilisées à la place des cavaliers à souder sur la plaque.

8. Pour la mise en service du système, par exemple, divisez le système en plusieurs modules et séparez l'alimentation et la mise à la terre entre les modules avec une résistance de zéro ohm. Lorsque l'alimentation ou la mise à la terre est court - circuitée pendant la phase de débogage, l'élimination de la résistance zéro ohm peut réduire la recherche.

Les fonctions ci - dessus peuvent également être remplacées par des "billes magnétiques". Bien que la résistance zéro ohm et les billes magnétiques soient fonctionnellement quelque peu similaires, il existe des différences essentielles. Le premier a des propriétés d'impédance tandis que le second a des propriétés d'inductance. Les billes magnétiques sont généralement utilisées pour le filtrage dans les réseaux électriques et de terre.