Notizie PCB - Caratteristiche di impedenza nei circuiti stampati

Caratteristiche di impedenza nei circuiti stampati

Ci saranno varie trasmissioni di segnale nei conduttori del circuito stampato. Quando la velocità di trasmissione aumenta, la frequenza deve aumentare. Se il circuito stesso è diverso a causa di incisione, spessore della pila, larghezza del filo e altri fattori, l'impedenza varrà la modifica e il segnale sarà distorto. Pertanto, il valore di impedenza del conduttore sul circuito ad alta velocità dovrebbe essere controllato entro un certo intervallo, che è chiamato "controllo dell'impedenza". I fattori principali che influenzano l'impedenza del circuito sono la larghezza del filo di rame, lo spessore del filo di rame, la costante dielettrica del mezzo, lo spessore del mezzo, lo spessore del pad, il percorso e l'avvolgimento del filo di terra. Pertanto, durante la progettazione del circuito stampato, l'impedenza del circuito sul circuito stampato deve essere controllata per evitare interferenze elettromagnetiche e problemi di integrità del segnale come la riflessione del segnale il più possibile e per garantire la stabilità dell'uso effettivo della scheda PCB.

1. Le caratteristiche del circuito stampato di impedenza:

Secondo la teoria della trasmissione del segnale, il segnale è una funzione delle variabili di tempo e distanza, quindi il segnale può cambiare in ogni parte della connessione. Pertanto, determinare l'impedenza CA della linea di trasmissione, cioè il rapporto tra la variazione di tensione e la variazione di corrente come impedenza caratteristica della linea di trasmissione: l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione è correlata solo alle caratteristiche del collegamento del segnale stesso. Nei circuiti reali, la resistenza del conduttore stesso è inferiore all'impedenza distribuita del sistema, specialmente nei circuiti ad alta frequenza. L'impedenza caratteristica dipende principalmente dall'impedenza distribuita causata dalla capacità distribuita dell'unità collegata e dall'induttanza distribuita dell'unità.

2. Controllo di impedenza del circuito stampato:

L'impedenza caratteristica del conduttore sul circuito stampato è un indicatore importante della progettazione del circuito. Soprattutto nella progettazione di circuiti stampati PCB di circuiti stampati ad alta frequenza, è necessario considerare se l'impedenza caratteristica del conduttore è coerente con l'impedenza caratteristica del dispositivo o del segnale e se corrisponde. Pertanto, nella progettazione di affidabilità del design del circuito stampato PCB, occorre prestare attenzione a due concetti.

In terzo luogo, la corrispondenza di impedenza del circuito stampato:

Sul circuito stampato, se c'è trasmissione del segnale, si spera che possa essere trasmesso senza problemi dall'alimentazione all'estremità ricevente con perdita di energia minima e l'estremità ricevente può assorbirlo completamente senza alcuna riflessione. Per ottenere questa trasmissione, l'impedenza nella linea deve essere uguale all'impedenza nel trasmettitore prima che venga chiamata "corrispondenza di impedenza". La corrispondenza di impedenza è uno degli elementi chiave nella progettazione di circuiti PCB ad alta velocità. Esiste una relazione assoluta tra impedenza e modalità di routing.

Ad esempio, camminando sullo strato superficiale (Microstrip) o sullo strato interno (Stripline / Double Stripline), la distanza dallo strato o strato di potenza di riferimento, la larghezza della linea, il materiale PCB, ecc influenzerà il valore caratteristico di impedenza della linea. In altre parole, il valore di impedenza può essere determinato solo dopo il cablaggio. Allo stesso tempo, anche le impedenze caratteristiche prodotte da diversi produttori di circuiti stampati PCB sono leggermente diverse. A causa della limitazione del modello di circuito o dell'algoritmo matematico utilizzato, il software di simulazione convenzionale non può considerare alcun cablaggio discontinuo ad impedenza. In questo momento, solo alcune resistenze possono essere riservate sullo schema schematico, come resistenze di serie, per ridurre l'influenza dell'impedenza discontinua. Il vero modo per risolvere questo problema è quello di evitare discontinuità in impedenza durante il cablaggio.

Quarto, il calcolo dell'impedenza del circuito stampato:

La relazione proporzionale tra il tempo del bordo crescente del segnale e il tempo necessario per inviare il segnale all'estremità ricevente determina se il collegamento del segnale è considerato una linea di trasmissione. La relazione proporzionale specifica può essere spiegata con la seguente formula: Se la lunghezza del filo sulla scheda di impedenza PCB è maggiore di l/b, il filo tra i segnali può essere considerato una linea di trasmissione. Dalla formula per calcolare l'impedenza equivalente del segnale, l'impedenza della linea di trasmissione può essere espressa con la seguente formula: wL>R è soddisfatto alle alte frequenze (da decine a centinaia di MHz). (Naturalmente, nell'intervallo di frequenza del segnale superiore a 109 Hz, considerando l'effetto skin del segnale, questa relazione deve essere attentamente studiata. Per una data linea di trasmissione, l'impedenza caratteristica è una costante. Il fenomeno di riflessione del segnale è causato dall'estremità motrice e dalla linea di trasmissione del segnale. È causato dall'incoerenza tra l'impedenza caratteristica e la linea di trasmissione del segnale. d l'impedenza dell'estremità ricevente. Per i circuiti CMOS, l'impedenza di uscita dell'estremità di azionamento del segnale è relativamente piccola, decine di euro. L'impedenza di ingresso del ricevitore è relativamente grande.