Technologie PCB - Analyse des lignes de transmission dans les PCB haute vitesse

Pour apprendre la conception de PCB haute vitesse, nous devons d'abord savoir ce qu'est une ligne de transmission. Le signal est réfléchi car le câblage sur le PCB a une certaine impédance. Si l'impédance sur la ligne ne correspond pas à celle de la sortie, le signal sera réfléchi. Il y aura un retard dans la transmission du signal dans le PCB et si le temps ne correspond pas, le système sera en grève. Tout cela à cause des problèmes de lignes de transmission.

Qu'est - ce qu'une ligne de transmission?

Une ligne de transmission est définie comme une ligne de signal avec retour de signal (composée de deux fils d'une certaine longueur, l'un étant le chemin de propagation du signal et l'autre le chemin de retour du signal). Une ligne de transmission commune est le câblage sur notre carte PCB.

1. Analyser la ligne de transmission doit être en contact avec la boucle, un seul fil ne peut pas être une ligne de transmission; 2. Comme la résistance, la capacité, l'inductance, la ligne de transmission est également un élément de circuit idéal, mais ses caractéristiques varient considérablement et conviennent mieux à la simulation, mais le concept de circuit est plus complexe; 3. La ligne de transmission a deux caractéristiques très importantes: l'impédance caractéristique et la temporisation.

Analyse conceptuelle et structurelle des lignes de transmission dans la conception de PCB haute vitesse

Impédance de ligne de transmission

Tout d’abord, clarifions quelques concepts. Nous voyons souvent l'impédance, l'impédance caractéristique et l'impédance instantanée. Strictement parlant, ils sont différents, mais ils restent la définition de base de l'impédance

L'impédance d'entrée au début de la ligne de transmission est appelée impédance;

L'impédance instantanée rencontrée par le signal à tout instant est appelée impédance instantanée;

Si la ligne de transmission a une impédance instantanée constante, on appelle impédance caractéristique de la ligne de transmission.

L'impédance caractéristique décrit l'impédance transitoire d'un signal se propageant le long d'une ligne de transmission, qui est un facteur majeur affectant l'intégrité du signal du circuit de la ligne de transmission.

A défaut de description particulière, l'impédance de ligne de transmission est généralement appelée impédance caractéristique.

Retard de transmission

La temporisation, également appelée temporisation (TD), désigne généralement le temps nécessaire à un signal électromagnétique ou optique pour traverser l'ensemble du support de transmission. Le retard sur une ligne de transmission est le temps qu'un signal met à traverser toute la ligne de transmission.

Le retard de propagation, également appelé retard de propagation (PD), désigne généralement le retard de transmission d'un signal électromagnétique ou optique dans un support de transmission d'une longueur unitaire inversement proportionnelle à la "vitesse de propagation" en "PS / pouce" ou "S / M".

Comme on peut le voir dans la définition, Delay = Propagation Delay * transmission Length (l).

Structure de ligne de transmission pour PCB

Une structure de ligne de transmission vue dans un PCB typique est constituée de fils noyés dans ou adjacents à un matériau diélectrique ou isolant et présentant un ou plusieurs plans de référence. Le métal dans un PCB typique est le cuivre, tandis que le diélectrique est une fibre de verre appelée fr4. Les deux types courants de lignes de transmission dans la conception numérique sont les lignes microruban et les lignes ruban.

Une ligne microruban fait généralement référence au câblage de la couche externe du PCB et n'a qu'un seul plan de référence. Il existe deux types de lignes microruban: enterrées ou non enterrées. Une ligne microruban enterrée (parfois appelée "enterrée") est une ligne de transmission simplement noyée dans un diélectrique, mais qui n'a toujours qu'un seul plan de référence. Les lignes de bande sont des traces de couche interne entre deux plans de référence.