PCB Tecnico - Corrispondenza dell'impedenza di progettazione PCB e analisi della resistenza zero ohm

Corrispondenza dell'impedenza

La corrispondenza di impedenza si riferisce ad una collocazione appropriata tra sorgente di segnale o linea di trasmissione e carico. Esistono metodi di corrispondenza dell'impedenza seriale e parallela in base alla modalità di accesso. Secondo la corrispondenza di impedenza di frequenza della sorgente del segnale può essere divisa in bassa frequenza e PCB ad alta frequenza.

I segnali ad alta frequenza generalmente utilizzano la corrispondenza dell'impedenza seriale

Il valore di resistenza della resistenza seriale è 20-75 Ï°, che è proporzionale alla frequenza del segnale e inversamente proporzionale alla larghezza del cablaggio PCB. Nel sistema incorporato, quando la frequenza del segnale è maggiore di 20M e la lunghezza del cablaggio PCB è maggiore di 5cm, dovrebbe essere aggiunta la resistenza di corrispondenza seriale, come il segnale di clock, il segnale dati e il segnale bus di indirizzo nel sistema. La resistenza di corrispondenza seriale serve a due scopi:

Ridurre il rumore ad alta frequenza e il superamento del bordo. Se il bordo di un segnale è molto ripido, contiene un sacco di componenti ad alta frequenza, che irradiano interferenze. Inoltre, è facile produrre overshoot. La resistenza di serie forma un circuito RC con la capacità distribuita della linea di segnale e la capacità di ingresso del carico, riducendo così la ripidità del bordo del segnale.

Ridurre i riflessi ad alta frequenza e le oscillazioni auto-eccitate. Quando la frequenza del segnale è molto alta, la lunghezza d'onda del segnale è molto breve. Quando la lunghezza d'onda è così breve che è paragonabile alla 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), la riflessione si verificherà all'estremità del carico, con conseguente oscillazione autoeccitata. Il segnale a bassa frequenza del cablaggio interno del PCB può essere collegato direttamente, generalmente non è necessario aggiungere resistenza di corrispondenza seriale.

La corrispondenza dell'impedenza parallela è anche chiamata "corrispondenza dell'impedenza terminale"

Generalmente usato nell'interfaccia di ingresso/uscita, si riferisce principalmente alla corrispondenza dell'impedenza del cavo di trasmissione. Ad esempio, LVDS e RS422/485 utilizzano una resistenza di corrispondenza dell'ingresso twisted-pair tipo 5 di 100~120 Ï; Il segnale video utilizza un cavo coassiale con resistenza corrispondente di 75 o 50 Ï e un cavo piatto con resistenza corrispondente di 300 Ï. Il valore di resistenza della resistenza di corrispondenza parallela 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. Oltre ad utilizzare resistenze serie/parallele per risolvere l'accoppiamento dell'impedenza, i trasformatori possono anche essere utilizzati per fare la trasformazione dell'impedenza.

Resistenza zero ohm

Semplice è usato come saltatore, se una certa linea non viene utilizzata, direttamente non saldare la resistenza (non influisce sull'aspetto).

Quando i parametri corrispondenti del circuito sono incerti, viene sostituito da zero ohm. Durante il debug effettivo, i parametri vengono determinati e quindi sostituiti da componenti con valori specifici.

Per misurare la corrente di lavoro di una parte del circuito, è possibile rimuovere la resistenza zero ohm, collegata all'amperometro, in modo che sia conveniente misurare la corrente.

Nel cablaggio, se il panno non è davvero passato, è anche possibile aggiungere una resistenza a zero ohm per svolgere il ruolo di incollaggio.

Nelle reti di segnale ad alta frequenza, agisce come induttore o condensatore (per corrispondenza di impedenza, la resistenza zero ohm ha anche impedenza). Quando agisce come induttore, lo scopo principale è quello di risolvere i problemi EMC.

Messa a terra a punto singolo, come terra analogica e terra digitale a punto singolo docking terreno comune.

Il circuito di configurazione può sostituire il saltatore e il dip switch. A volte gli utenti sposteranno le Impostazioni, facili da causare malintesi, al fine di ridurre i costi di manutenzione, l'applicazione di resistenza zero ohm invece della saldatura jumper sulla scheda.

Per il debug del sistema, ad esempio, il sistema è diviso in più moduli e l'alimentazione e la messa a terra tra i moduli sono separati da una resistenza a zero ohm. Quando l'alimentazione elettrica o il terreno sono cortocircuiti durante il debug, la resistenza zero ohm può essere rimossa per restringere il campo di ricerca.

Le funzioni di cui sopra possono anche essere sostituite da "perle magnetiche". Anche se la funzione della resistenza a zero ohm e del bead magnetico sono in qualche modo simili, ma ci sono differenze essenziali, il primo ha caratteristiche di impedenza, il secondo ha caratteristiche di reazione induttiva. Le perle magnetiche sono generalmente utilizzate nell'alimentazione elettrica e nella rete terrestre e hanno effetto filtrante.

Se vuoi fare un buon lavoro, devi prima affilare il dispositivo, capire meglio la corrispondenza dell'impedenza e la resistenza a zero ohm, in modo che la progettazione e la produzione del PCB siano più facili.