Notizie PCB - Corrispondenza di impedenza e resistenza ohm nel layout PCB

1. In progettazione PCB. La corrispondenza dell'impedenza si riferisce a un metodo appropriato di corrispondenza tra la sorgente del segnale o la linea di trasmissione e il carico. Secondo la modalità di accesso, ci sono due modi di corrispondenza dell'impedenza: seriale e parallelo; Secondo la frequenza della sorgente di segnale, l'accoppiamento di impedenza può essere diviso in due tipi: bassa frequenza e alta frequenza.

(1) I segnali ad alta frequenza utilizzano generalmente la corrispondenza di impedenza seriale. Il valore di resistenza della resistenza di serie è 20~75Ω, e il valore di resistenza è proporzionale alla frequenza del segnale e inversamente proporzionale alla larghezza della traccia PCB. Nei sistemi embedded, le resistenze seriali di corrispondenza sono generalmente aggiunte per segnali con frequenze superiori a 20M e lunghezze di traccia PCB superiori a 5cm, come segnali di clock, dati e segnali bus di indirizzo nel sistema. Ci sono due funzioni di serie che corrispondono resistenza:

◆Ridurre il rumore ad alta frequenza e l'overshoot del bordo. Se il bordo di un segnale è molto ripido, contiene molti componenti ad alta frequenza, che irradiano interferenze. Inoltre, è anche incline a esagerare. La resistenza di serie e la capacità distribuita della linea di segnale e la capacità di ingresso del carico formano un circuito RC, che ridurrà la ripidità del bordo del segnale.

◆Ridurre la riflessione ad alta frequenza e l'oscillazione auto-eccitata. Quando la frequenza del segnale è molto alta, la lunghezza d'onda del segnale è molto breve. Quando la lunghezza d'onda è breve quanto la lunghezza della linea di trasmissione, il segnale riflesso sovrapposto al segnale originale cambierà la forma del segnale originale. Se l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione non è uguale all'impedenza di carico (cioè non corrisponde), si verificheranno riflessi all'estremità del carico, causando auto-oscillazione. Il segnale a bassa frequenza del cablaggio nella scheda PCB può essere collegato direttamente e generalmente non è necessario aggiungere una resistenza corrispondente di serie.

(2) La corrispondenza dell'impedenza parallela è anche chiamata "corrispondenza dell'impedenza terminale", che è generalmente utilizzata all'interfaccia di ingresso/uscita e si riferisce principalmente alla corrispondenza dell'impedenza con il cavo di trasmissione. Ad esempio, LVDS e RS422/485 usano la categoria 5 della coppia attorcigliata di corrispondenza dell'estremità dell'ingresso è 100~120Ω; Il segnale video che utilizza il cavo coassiale corrispondente alla resistenza è 75Ω o 50Ω, utilizzando il cavo piatto è 300Ω. Il valore di resistenza della resistenza parallela corrispondente è correlato al mezzo del cavo di trasmissione e non ha nulla a che fare con la lunghezza. La sua funzione principale è quella di prevenire la riflessione del segnale e ridurre l'oscillazione auto-eccitata.

Vale la pena ricordare che la corrispondenza dell'impedenza può migliorare le prestazioni EMI del sistema. Inoltre, oltre ad utilizzare resistenze serie/parallele per risolvere l'accoppiamento dell'impedenza, i trasformatori possono essere utilizzati anche per la trasformazione dell'impedenza. Esempi tipici sono le interfacce Ethernet e i bus CAN.

2. Il ruolo della resistenza 0 ohm

(1) Il modo più semplice è quello di usare come un jumper. Se una certa sezione del circuito non viene utilizzata, basta non saldare direttamente la resistenza (non influenzerà l'aspetto).

(2) Quando i parametri del circuito di corrispondenza sono incerti, sostituirlo con 0 ohm. Nel debug effettivo, determinare i parametri e sostituirli con componenti numerici specifici.

(3) Quando si desidera misurare la corrente di funzionamento di una certa parte del circuito, è possibile rimuovere la resistenza 0 ohm e collegare un amperometro per facilitare la misurazione della corrente.

(4) Durante il cablaggio, se è davvero impossibile da implementare, è anche possibile aggiungere una resistenza 0 ohm per fare un saltatore.

(5) Nella rete del segnale ad alta frequenza, agisce come un induttore o un condensatore (per corrispondenza di impedenza, anche le resistenze di 0 ohm hanno impedenza!). Quando utilizzato come induttore, risolve principalmente il problema EMC.

(6) messa a terra a punto singolo, come l'aggancio a punto singolo di terra analogica e di terra digitale.

(7) Il circuito di configurazione può sostituire i saltatori e gli interruttori DIP. A volte gli utenti cambiano le impostazioni in modo casuale, il che è facile da causare malintesi. Al fine di ridurre i costi di manutenzione, si utilizzano resistenze 0 ohm al posto dei jumper da saldare sulla scheda.

(8) Per il debug del sistema, ad esempio, dividere il sistema in più moduli e separare la potenza e la massa tra i moduli con una resistenza di 0 ohm. Quando l'alimentazione o il terreno sono cortocircuiti durante la fase di debug, rimuovere la resistenza 0 ohm può restringere il campo di ricerca.

Le funzioni di cui sopra possono anche essere sostituite da "perle magnetiche". Anche se la resistenza di 0 ohm e le perle magnetiche sono simili nella funzione, ci sono differenze essenziali. Il primo ha caratteristiche di impedenza e il secondo ha caratteristiche di reazione induttiva. Le perle magnetiche sono generalmente utilizzate nelle reti elettriche e di terra per il filtraggio.

Quanto sopra è l'introduzione della corrispondenza dell'impedenza e della resistenza di 0 ohm nel layout PCB. Ipcb è fornito anche ai produttori di PCB e alla tecnologia di produzione di PCB