L'actualité PCB - Caractéristiques caractéristiques de base de l'impédance caractéristique

Propriétés de base de l'impédance caractéristique dans la conception de circuits imprimés à grande vitesse dans le processus de conception de circuits imprimés à grande vitesse, l'impédance caractéristique des cartes et des lignes à impédance contrôlable est l'un des problèmes les plus importants et les plus courants. On comprend tout d'abord la définition d'une ligne de transmission: une ligne de transmission est constituée de deux conducteurs d'une certaine longueur, dont l'un sert à l'émission d'un signal.

L'autre est utilisé pour recevoir le signal (rappelez - vous le concept de "boucle" au lieu de "Terre"). Dans une plaque multicouche, chaque ligne fait partie intégrante d'une ligne de transmission et un plan de référence adjacent peut servir de deuxième ligne ou de boucle. La clé pour qu'une ligne devienne une ligne de transmission « haute performance» est de maintenir son impédance caractéristique constante tout au long de la ligne. La clé pour qu'une carte PCB devienne une « carte à impédance contrôlable» est de faire en sorte que l'impédance caractéristique de tous les circuits atteigne une valeur spécifiée, généralement comprise entre 25 ohms et 70 ohms. Dans une carte multicouche, la clé pour que la linéarité de transmission soit bonne est de maintenir constante l'impédance caractéristique de toute sa ligne. Mais quelle est exactement l'impédance caractéristique? Le moyen le plus simple de comprendre l'impédance caractéristique est d'observer ce que rencontre le signal lors de sa transmission. Lorsque l'on se déplace le long d'une ligne de transmission de même section transversale, il s'agit d'une transmission micro - onde analogue à celle représentée sur la figure 1. Supposons qu'une onde de voltage de 1 volt soit ajoutée à cette ligne de transmission. Par example, une batterie de 1 volt est connectée à l'extrémité avant de la ligne de transmission (située entre la ligne de transmission et la boucle). Une fois connecté, le signal d'onde de tension se propage le long de la ligne à la vitesse de la lumière. Lors de la propagation, sa vitesse est généralement d'environ 6 pouces par nanoseconde. Bien entendu, ce signal est en fait la différence de tension entre la ligne de transmission et la boucle et peut être mesuré à partir de n'importe quel point de la ligne de transmission et de points voisins de la boucle. La figure 2 est une représentation schématique de la transmission d'un signal de tension. La méthode de zen consiste d'abord à « générer un signal », puis à se propager le long de cette ligne de transmission à une vitesse de 6 pouces par nanoseconde. La première 0,01 nanoseconde avance de 0,06 pouce. A ce moment, la ligne émettrice a un excès de charge positive, tandis que la boucle a un excès de charge négative. C'est la différence entre ces deux charges qui maintient une différence de tension de 1 volt entre les deux conducteurs. Ces deux conducteurs forment un condensateur. Pour régler la tension d'une ligne de transmission de 0,06 pouce de 0 à 1 volt au cours des 0,01 nanosecondes suivantes, il faut ajouter une charge positive à la ligne de transmission et une charge négative à la ligne de réception. Pour chaque 0,06 pouce déplacé, plus de charges positives doivent être ajoutées à la ligne de transmission et plus de charges négatives à la boucle. Toutes les 0,01 nanoseconde, une autre partie de la ligne de transmission doit être chargée, puis le signal commence à se propager le long de cette partie. La charge provient de la batterie à l'extrémité avant de la ligne de transmission. En se déplaçant le long de cette ligne, il charge une partie continue de la ligne de transmission, créant ainsi une différence de tension de 1 volt entre la ligne de transmission et la boucle. Pour chaque 0,01 nanoseconde d'avance, une certaine charge (± q) est obtenue de la batterie, et la quantité constante d'électricité (± q) qui sort de la batterie dans un intervalle de temps constant (± t) est un courant constant. Le courant négatif entrant dans la boucle est pratiquement le même que le courant positif sortant, et il n'est qu'à l'extrémité avant de l'onde signal. Le courant alternatif traverse les condensateurs formés par les lignes supérieure et inférieure, mettant fin au cycle complet. Impédance de ligne pour une batterie, un segment de ligne de transmission continu de 0,06 pouce est chargé toutes les 0,01 nanoseconde lorsque le signal se propage le long de la ligne de transmission. Lorsqu'un courant constant est obtenu à partir d'une source d'alimentation, la ligne de transmission ressemble à une impédance dont la valeur d'impédance est constante et qui peut être appelée « impédance de surtension» de la ligne de transmission.

De même, lorsque le signal se propage le long de la ligne, quel courant peut augmenter la tension de cette étape à 1 volt en 0,01 nanoseconde avant l'étape suivante? Il s'agit de la notion d'impédance instantanée. Du point de vue de la batterie, si le signal se propage le long de la ligne de transmission à une vitesse constante et que la ligne de transmission a la même section, la même quantité de charge est nécessaire à chaque pas en 0,01 nanoseconde pour produire la même tension de signal.

En parcourant cette ligne, elle produit la même impédance instantanée, qui est considérée comme une caractéristique de la ligne de transmission, appelée impédance caractéristique. Si l'impédance caractéristique du signal est la même à chaque étape du processus de transmission, la ligne de transmission peut être considérée comme une ligne de transmission à impédance contrôlable. L'impédance instantanée ou l'impédance caractéristique est importante pour la qualité de la transmission du signal. Pendant la transmission, si l'impédance de l'étape suivante est égale à celle de l'étape précédente, le travail peut se dérouler en douceur, mais si l'impédance change, certains problèmes peuvent survenir. Afin d'obtenir une qualité de signal optimale, les connexions internes sont conçues pour maintenir l'impédance aussi stable que possible pendant la transmission du signal. Tout d'abord, l'impédance caractéristique de la ligne de transmission doit rester stable. La réalisation de plaques à impédance contrôlable devient donc de plus en plus importante. En outre, d'autres méthodes telles que la longueur restante de fil la plus courte, l'élimination des extrémités et l'utilisation de fil entier sont utilisées pour maintenir la stabilité de l'impédance instantanée dans la transmission du signal.