私. Introduction
Abstract and complex digital High-speed logic principles, 伝送線路における方形波信号の送信方法, and how to ensure its signal integrity (Signal Integrity), reduce its noise (Noise), 誤動作や他の専門表現を減らす, それは人々の生活の例を簡単に説明することができれば, あなたが移動する代わりに数学的な数式と難しい物理的な言語の束をもたらす場合, その後、初心者や介入者への啓発と利益は、より使いやすいならば、より効果的になるでしょう.
しかし, 多くの学部学生, Xingtanの先生である博士の教授, ドン・アン・センが知らないドン・・・・・・・・・. または、彼らは故意に、彼らが知っているものを誇示します, しかし、彼らは知っています, または、両方の精神! たくさんの書籍や雑誌の記事が市場にあります, そして、それらのほとんどは不可解です. 例が少ない. それは本当に人々を霧の中の花を見させる. それを理解するのは奇妙だ!
筆者は最近、インピーダンスコントロールについてブリーフィングを行った。これはプロの電気試験会社日照ヒキによって提供されたものである。内容は一目で分かりやすいと言うことができる。作者が長い間追求してきたのは、その領域です。圧倒的な喜びのもと、香港建設会社副社長遼鳳英社長の強力な支援を受け、オリジナルの「温星建設」会社の承諾を得た。金井利彦さんのおかげでこの記事を完成できました。そして、学生の読者のために多くの類似した情報を与えるためにすべての高齢者と上級学生を歓迎してください、そして、あなたは産業で非常によいでしょう。
B. Treat the signal transmission as a hose for watering flowers
2.中で1 多層基板 ディジタルシステムの信号線, 方形波信号が伝送されるとき, 水と花を送るホースとして想像できます. 一端は、それが水柱を撃ち抜くために、手握りで加圧されます, もう一方の端は蛇口につながっている. グリップチューブによる圧力がちょうど正しいとき, そして、水域の範囲は、正確に目標領域に噴霧される, 与えられて、受け取ることは幸せであり、任務は成功するでしょう. それは便利な小さな業績ではないか?
2.2しかし, 一度、水注入プロセスは遠すぎます, 目標と廃棄物の水資源を無駄にするだけではない, しかし、強い水圧のためにどこにも漏れるところがないかもしれません, ソースからリバウンドしてホースを蛇口から解放するようにしてもよい! 任務が失敗しただけではない, また、大きな欲求不満です. それはとても辛くて、豆腐でいっぱいです!
2.3逆に, グリップがあまりにも近くに範囲を作るために絞られていないとき, 希望の結果はまだ得られない. あまりにも多くのあなたが欲しいものではない. ちょうどそれがちょうど正しいとき、誰でも幸せでありえます.
2.4 The above simple details of life can be used to illustrate that square wave signals (Signal) are carried out in multi-layer board transmission lines (Transmission Line, 信号線から成る, 誘電体層, and ground layers). 高速配信. この時に, the transmission line (commonly known as Coaxial Cable, マイクロストリップ線路又はストリップライン, etc.) can be regarded as a hose, そして、保持管によって、印加される圧力は、ボード上の「受信端」のようである. (Receiver) The resistor connected in parallel to Gnd is general (it is one of the five terminal technologies, please refer to the article "Development of Embedded Resistors" in the 13th issue of TPCA Proceedings for detailed description), which can be used to adjust its end point Characteristic Impedance (Characteristic Impedance) to match the internal requirements of the receiving end components.
3. Terminal control テクノロジー of transmission line (Termination)
3.1から、「信号」が伝送線で移動して、終点に到着するのを見ることができます, and wants to enter the receiving element (such as CPU or Meomery and other ICs of different sizes) to work, 信号線自体の「特性インピーダンス」は、それが端子素子10の内部電子インピーダンスと一致しなければならない, 仕事が無駄に失敗しないように. 用語で, 命令を正しく実行すること, 雑音妨害を減らす, 間違った動作を避ける.「マッチが合わないと, “送信端”に向かって少しエネルギーが跳ね返ります, which will cause the trouble of reflection noise (Noise). .
3.2 When the characteristic impedance (Z0) of the transmission line itself is set as 28 ohm by the designer, the grounding resistor (Zt) of the terminal control must also be 28 ohm, 送電線がZ 0を維持して、28オームの全体の設計値を安定させるのを援助するために. Z 0 = ZTのこの一致した状況でのみ, 信号伝送は、最も効率的になります, and its "signal integrity" (signal integrity, a special term for signal quality) is also the best.
4. Characteristic Impedance (Characteristic Impedance)
4.信号の方形波が伝送線路アセンブリ10の信号ラインにおいて高レベルの正の圧力信号で前進するとき, the reference layer (such as the ground layer) closest to it is theoretically necessary. The negative pressure signal induced by the electric field accompanies it (equal to the return path of the positive pressure signal), 全体のループシステムが完了できるように. 「シグナル」が前進して、短い時間のためにその飛行時間を凍らせるならば, you can imagine the instantaneous impedance (Instantanious Impedance) that the signal line, 誘電体層, リファレンス層は一緒に経験する. いわゆる「特性インピーダンス」である.
したがって, the "characteristic impedance" should be related to the line width (w), line thickness (t), dielectric thickness (h) and dielectric constant (Dk) of the signal line.
4.2 Consequences of poor impedance matching
Because the original term "characteristic impedance" (Z0) of high-frequency signals is very long, それは一般に「インピーダンス」と呼ばれる. 読者は注意しなければならない, this is not exactly the same as the impedance value (Z) that appears in the low-frequency AC (60Hz) wire (not the transmission line). デジタルシステム, 送電線全体のZ 0を適切に管理できる場合, and if it is controlled within a certain range (±10% or ±5%), この高品質の送電線は雑音を減らして、誤動作を防ぎます. しかし, when any one of the four variables (w, t, h, r) of Z0 in the above microstrip line is abnormal, 信号線のギャップのような, the original Z0 will rise suddenly (see Z0 and Z0 in the above formula). W is inversely proportional to the fact), and can not continue to maintain the due stability and uniformity (Continuous), 信号のエネルギーは必然的に進歩の一部を生じる, しかしリバウンド反射の欠如の一部. このように, 騒音と誤動作は避けられない. 下の写真のホースは山崎の息子に突然踏まれた, ホースの両端に異常を引き起こす, これは、上述のような特性インピーダンス整合不良の問題を示す.
4.3の貧しいインピーダンスマッチングは、雑音を引き起こします
上記のいくつかの信号エネルギーのリバウンドによって、元の良質の方形波信号が異常に直ちに変形する(すなわち、高レベルのオーバーシュート、低レベルのアンダーシュート、及び2つの後のリンギング、詳細はTPCA手続き問題13「埋込みキャパシタ」を参照)。このような高周波ノイズが厳しい場合には、誤動作を起こし、パルス速度が速くなり、ノイズが大きくなりやすくなり、誤動作することになる。
以上が特性インピーダンスの解釈及び試験の紹介である. IPCBも提供されて PCBメーカー and PCB製造 technology.