Tecnologia RF - Come faresti la corrispondenza di impedenza delle tracce PCB nelle fabbriche di circuiti stampati della batteria?

Sai che le tracce PCB della fabbrica di circuiti stampati della batteria fanno corrispondenza di impedenza? Nella progettazione PCB ad alta velocità, la corrispondenza dell'impedenza è correlata alla qualità del segnale.

Corrispondenza dell'impedenza significa che durante la trasmissione dell'energia, l'impedenza di carico deve essere uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. In questo momento, la trasmissione non produrrà riflessione, il che indica che tutta l'energia viene assorbita dal carico. Al contrario, c'è perdita di energia nella trasmissione. Diamo un'occhiata al design del PCB. Quando il produttore del circuito della batteria deve fare la corrispondenza dell'impedenza per le tracce del PCB?

1. Quando le tracce PCB devono essere abbinate all'impedenza?

La chiave non è guardare la frequenza, ma la chiave è guardare la ripidità del bordo del segnale, cioè il tempo di salita / caduta del segnale. Si ritiene generalmente che se il tempo di salita/caduta del segnale (calcolato dal 10%～90%) è inferiore a 6 volte il ritardo del cavo, è alta velocità. Segnale, deve prestare attenzione al problema della corrispondenza di impedenza. Il ritardo del cavo è generalmente 150ps/pollice.

2. Impedenza caratteristica

Nel processo di propagazione del segnale lungo la linea di trasmissione, se c'è una velocità costante di propagazione del segnale ovunque sulla linea di trasmissione e la capacità per unità di lunghezza è anche la stessa, allora il segnale vedrà sempre un'impedenza istantanea completamente coerente durante il processo di propagazione.

Poiché l'impedenza rimane costante su tutta la linea di trasmissione, diamo un nome specifico per rappresentare questa caratteristica o caratteristica di una specifica linea di trasmissione, che viene chiamata impedenza caratteristica della linea di trasmissione. L'impedenza caratteristica si riferisce al valore di impedenza istantanea visto dal segnale quando il segnale si propaga lungo la linea di trasmissione.

La fabbrica di circuiti stampati a batteria ritiene che l'impedenza caratteristica sia correlata a fattori come lo strato del cavo PCB, il materiale (costante dielettrica) utilizzato dal PCB, la larghezza della traccia e la distanza tra il filo e il piano, e non ha nulla a che fare con la lunghezza della traccia.

L'impedenza caratteristica può essere calcolata utilizzando software. Nel cablaggio PCB ad alta velocità, l'impedenza di traccia del segnale digitale è generalmente progettata per essere di 50 ohm, che è una cifra approssimativa.

3. Metodi comuni di corrispondenza dell'impedenza

1) corrispondenza di terminazione di serie Quando l'impedenza dell'estremità della sorgente del segnale è inferiore all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione, una resistenza R è collegata in serie tra l'estremità sorgente del segnale e la linea di trasmissione per abbinare l'impedenza di uscita dell'estremità sorgente con l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione e sopprimere il carico Il segnale riflesso dall'estremità è riflesso nuovamente. Principio di selezione della resistenza corrispondente: La somma del valore di resistenza corrispondente e dell'impedenza di uscita del conducente è uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. L'impedenza di uscita dei driver CMOS e TTL comuni varia con il livello del segnale.

Pertanto, per i circuiti TTL o CMOS, è impossibile avere una resistenza di corrispondenza molto corretta, e solo un compromesso può essere considerato. La rete di segnali topologici a catena non è adatta per la corrispondenza dei terminali di serie e tutti i carichi devono essere collegati alla fine della linea di trasmissione. La corrispondenza di serie è il metodo di corrispondenza terminale più comunemente usato. Ha il vantaggio di basso consumo energetico, nessun carico CC aggiuntivo al driver, nessuna impedenza aggiuntiva tra il segnale e la terra e solo un elemento resistivo è richiesto. Applicazioni comuni: corrispondenza di impedenza dei circuiti CMOS e TTL generali. Anche il segnale USB viene campionato in questo modo per la corrispondenza dell'impedenza.

2) Corrispondenza parallela del terminale Quando l'impedenza della sorgente del segnale è piccola, l'impedenza in ingresso dell'estremità del carico è abbinata all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione aumentando la resistenza parallela, in modo da eliminare la riflessione all'estremità del carico. La forma di realizzazione è divisa in due forme di resistenza singola e doppia resistenza. Principio di selezione della resistenza di corrispondenza: quando l'impedenza di ingresso del chip è molto elevata, per la forma a singola resistenza, il valore di resistenza parallela del carico deve essere simile o uguale all'impedenza caratteristica della linea di trasmissione; per la forma a doppia resistenza, ogni valore di resistenza parallela È il doppio dell'impedenza caratteristica della linea di trasmissione. Il vantaggio dell'abbinamento parallelo dei terminali è semplice e facile. L'ovvio svantaggio è che porterà il consumo di energia DC: il consumo di energia DC del metodo a singola resistenza è strettamente correlato al ciclo di lavoro del segnale; il metodo della doppia resistenza non importa se il segnale è alto o basso. Tutti hanno il consumo di corrente continua, ma la corrente è metà inferiore al metodo di resistenza singola.

4. Applicazioni comuni: più applicazioni con segnali ad alta velocità

1) driver SSTL come DDR e DDR2. Adotta una singola forma di resistenza, collegata in parallelo a VTT (solitamente metà di IOVDD). Tra questi, la resistenza di corrispondenza parallela del segnale dati DDR2 è integrata nel chip. 2) Interfaccia dati seriale ad alta velocità come TMDS. Nella forma di un singolo resistore, è collegato in parallelo a IOVDD sul lato del dispositivo ricevente e l'impedenza monoterminale è di 50 ohm (100 ohm tra coppie differenziali).