L'actualité PCB - Interprétation et test de l'impédance caractéristique

I. Introduction les principes abstraits et complexes de la logique numérique à grande vitesse et comment transmettre un signal carré dans une ligne de transmission et comment assurer l'intégrité de son signal, réduire son bruit, réduire les erreurs de fonctionnement et d'autres expressions professionnelles, si cela peut être simple, Si vous introduisez un tas de formules mathématiques et un langage physique difficile au lieu de bouger, la révélation et les avantages pour le novice ou l'intervenant seront plus efficaces s'il est plus facile à utiliser. Cependant, de nombreux professionnels de premier cycle, même les professeurs de doctorat qui enseignent à Almond Altar, ne savent pas s'ils ne sont pas vraiment entrés dans cette situation. Ou ils montrent délibérément ce qu'ils savent pour effrayer les gens instruits, mais ils ne le savent pas, ou ils ont deux mentalités! Il existe un grand nombre de livres et d'articles de revues sur le marché, dont la plupart sont inexplicables. Les exemples sont rares. Il fait vraiment regarder les fleurs dans le brouillard. C'est étrange de comprendre!

L'auteur a récemment reçu un briefing sur le contrôle d'impédance de nisho Hioki, une société spécialisée dans les tests électriques. Le contenu peut être dit d'un coup d'œil, ce qui rend les gens aimants, c'est le domaine que l'auteur a longtemps recherché. Avec une joie écrasante et l'aide précieuse de Liao Feng - Ying, Vice - Président de Hong Kong Construction Company, ainsi que de l'auteur original, Hao Yamazaki, et de ses supérieurs, j'ai obtenu l'Accord de la société d'origine "Hong Kong construction". Merci à Toshihiko kanai et aux autres d'avoir pu terminer cet article. Tous les étudiants seniors et avancés sont invités à fournir de nombreuses informations similaires au profit des lecteurs étudiants et vous excellerez dans l'industrie.

B. considérez la transmission du signal comme un tuyau pour l'arrosage de fleurs 2.1 dans la ligne de signal multicouche de la carte PCB du système numérique, lorsque le signal d'onde carrée est transmis, il peut être imaginé comme un tuyau pour envoyer de l'eau et des fleurs. Une extrémité est pressurisée dans la poignée pour qu'elle sorte de la colonne d'eau et l'autre extrémité est fixée au robinet. Lorsque la pression exercée par la poignée est juste et que la portée de la colonne d'eau est correctement éjectée dans la zone cible, l'application et la réception seront ravies et la tâche sera accomplie avec succès. N'est - ce pas un petit accomplissement pratique?

2.2 mais une fois que le processus d'injection d'eau est trop loin, non seulement la cible est libérée et les ressources en eau sont gaspillées, mais il peut même y avoir une décharge nulle part en raison de la pression d'eau trop élevée, ce qui peut rebondir à la source, ce qui provoque le tuyau à se libérer du robinet! Cette mission a non seulement échoué, mais aussi été un énorme revers. C'est tellement piquant et il y a du tofu dedans!

2.3 inversement, lorsque la poignée n'est pas suffisamment serrée pour que la portée soit trop proche, le résultat souhaité n'est toujours pas obtenu. Trop n'est pas ce que vous voulez. Ce n'est que quand c'est juste bon que tout le monde est heureux.

2.4 Les détails simples de la vie ci - dessus peuvent être utilisés pour illustrer que le signal à ondes carrées (signal) est effectué dans une ligne de transmission multicouche (ligne de transmission, composée d'une ligne de signal, d'une couche diélectrique et d'une couche de terre). Livraison rapide. À ce stade, une ligne de transmission (communément appelée câble coaxial, ligne microruban ou ruban, etc.) peut être considérée comme un tuyau, la pression exercée par le tube de pincement étant comme une « extrémité réceptrice» sur une plaque. (récepteur) la résistance en parallèle avec GNd est générique (c'est l'une des cinq technologies de terminaison, pour une description détaillée, voir l'article "développement de résistances encastrées" dans le numéro 13 de tpca Proceedings), Il peut être utilisé pour ajuster son impédance caractéristique du point de terminaison (impédance characteristique) en fonction des exigences internes du composant terminal de réception.

3. Technologie de contrôle terminal de la ligne de transmission (Terminal) 3.1 Comme on peut le voir ci - dessus, lorsqu'un "signal" se propage dans la ligne de transmission et atteint un point final et veut entrer dans l'élément de réception (par exemple, CPU ou meomery et autres ci de différentes tailles) pour fonctionner, L '"impédance caractéristique" de la ligne de signal elle - même doit être adaptée à l'impédance électronique interne de l'élément terminal afin que la tâche ne soit pas perdue en vain. En termes, cela signifie exécuter correctement les instructions, réduire les nuisances sonores et éviter les erreurs de fonctionnement. "Une fois qu'ils ne peuvent pas correspondre, il y a un peu d'énergie qui rebondit vers" l'extrémité émettrice ", ce qui entraînera des problèmes avec le bruit réfléchi (bruit).

3.2 Lorsque le concepteur règle l'impédance caractéristique (Z0) de la ligne de transmission elle - même à 28 ohms, la résistance à la Terre (ZT) commandée par le terminal doit également être de 28 Ohms pour aider la ligne de transmission à maintenir Z0 et à stabiliser la valeur de conception de l'ensemble des 28 ohms. Ce n'est que dans ce cas d'adaptation où Z0 = ZT que la transmission du signal sera la plus efficace et que son "intégrité du signal" (terme spécialisé pour la qualité du signal) sera la meilleure.

4.impédance caractéristique (impédance caractéristique) 4.1 lorsque l'onde carrée d'un signal avance avec un signal de tension positive de haut niveau dans la ligne de signal d'un ensemble de lignes de transmission, la couche de référence la plus proche de celle - ci (par exemple, la couche de terre) est théoriquement nécessaire. Le signal de tension négative induit par le champ électrique l'accompagne (égal au trajet de retour du signal de tension positive), ce qui permet de compléter l'ensemble du système de boucle. Si le "signal" se propage vers l'avant et gèle son temps de vol pendant une courte période, vous pouvez imaginer l'impédance instantanée (impédance instantanée) que la ligne de signal, la couche diélectrique et la couche de référence connaîtront ensemble. C'est ce qu'on appelle "l'impédance caractéristique".

Par conséquent, l '« impédance caractéristique » doit être liée à la largeur de ligne (w), à l'épaisseur de ligne (t), à l'épaisseur diélectrique (h) et à la constante diélectrique (DK) de la ligne de signal. 4.2 conséquences d'une mauvaise adaptation de l'impédance

Parce que le terme original « impédance caractéristique » (Z0) pour les signaux à haute fréquence est long, il est souvent appelé « impédance ». Le lecteur doit faire attention à ce que ce n'est pas exactement la même valeur d'impédance (z) qui apparaît dans les lignes électriques basse fréquence AC (60 Hz), mais pas dans les lignes de transmission. Dans les systèmes numériques, cette ligne de transmission de haute qualité réduira le bruit et empêchera les erreurs de fonctionnement lorsque le Z0 de toute la ligne de transmission peut être correctement géré et contrôlé dans une certaine plage (± 10% ou ± 5%). Cependant, lorsque l'une des quatre variables (W, T, H, r) de Z0 dans la ligne microruban ci - dessus est anormale, par example un écart dans la ligne de signal, le Z0 d'origine va monter brusquement (voir Z0 et Z0 dans la formule ci - dessus). W est inversement proportionnel à la réalité) et ne peut pas continuer à maintenir la stabilité et l'uniformité qu'il mérite (continuité), l'énergie du signal ayant nécessairement une progression partielle, mais une absence partielle de réflexion de rebond. De cette façon, le bruit et les pannes ne peuvent pas être évités. Le tuyau dans l'image ci - dessous a été soudainement piétiné par le fils de Yamazaki, provoquant des anomalies aux deux extrémités du tuyau, illustrant précisément le problème de mauvaise adaptation de l'impédance caractéristique ci - dessus.

4.3 mauvaise adaptation de l'impédance conduisant au bruit

Le rebond de l'énergie de certains des signaux mentionnés ci - dessus provoquera une déformation anormale immédiate du signal carré original de haute qualité (c'est - à - dire un dépassement vers le haut à un niveau élevé, un recul vers le bas à un niveau bas et une sonnerie ultérieure des deux; voir tpca Proceedings issue 13 "Embedded Capacitors" pour plus de détails). Lorsque ce bruit à haute fréquence est grave, il peut provoquer une défaillance, et plus la vitesse de l'impulsion est rapide, plus le bruit est important et plus il est sujet aux erreurs.

Ce qui précède est une introduction à l'interprétation et au test de l'impédance caractéristique. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.