PCB技術 - PCB回路基板インピーダンスの定義

1. インピーダンス特性 プリント回路基板:

信号伝送理論によると、信号は時間と距離変数の関数であるため、接続上の信号のすべての部分が変化することがあります。したがって、伝送線路の特性インピーダンス（特性インピーダンス）として、接続のACインピーダンス、すなわち電流変化に対する電圧変化の比を決定する。伝送線路の特性インピーダンスは、信号接続自体の特性にのみ関係する。実際の回路では、配線自体の抵抗値はシステムの分布インピーダンスよりも小さい。高周波回路では，特性インピーダンスは，単位分布容量と接続の単位分布インダクタンスによってもたらされる分布インピーダンスに主に依存する。理想的な伝送線路の特性インピーダンスは、接続のキャパシタンス及び単位分布インダクタンスに依存する。

2. の特性インピーダンスの計算 プリント回路基板:

The proportional relationship between the rising edge time of the signal and the time required for the signal to be transmitted to the receiving end determines whether the signal connection is regarded as a transmission line. 特定の比例関係は、次の式によって説明することができます PCBボード が/b, 信号間の接続線は送電線とみなすことができる. 信号等価インピーダンス計算式, the impedance of the transmission line can be expressed by the following formula: In the case of high frequency (tens of megahertz to hundreds of megahertz), it satisfies wL>>R (of course, 109 Hz以上の信号周波数の範囲で, 次に、信号の皮膚効果を考える, this relationship needs to be carefully studied). それから、ある伝送線のために, その特性インピーダンスは定数である. 信号反射の現象は、信号と伝送線路の駆動端の特性インピーダンスと受信端のインピーダンスの不一致によって引き起こされる. CMOS回路, 信号駆動端の出力インピーダンスは比較的小さい, 数十オーム. 受信端の入力インピーダンスは比較的大きい.

3. の特性インピーダンス制御 プリント回路基板:

The characteristic impedance of the wires on the プリント回路基板 回路設計の重要な指標である. 特に PCB設計 高周波回路, ワイヤの特性インピーダンスがデバイスまたは信号によって必要とされる特性インピーダンスと一致するかどうかを考慮する必要がある, と一致するかどうか. したがって, の信頼性設計に注意を払わなければならない2つの概念があります PCB設計.

4. インピーダンス制御 プリント回路基板:

There are various signal transmissions in the conductors in the circuit board. 伝送速度を上げるために周波数を上げる必要があるとき, 回路自体がエッチングのような要因によって異なるならば, スタック厚, 線幅, etc., インピーダンス値は変化する, 信号を作ることは歪んでいる. したがって, 導体のインピーダンス値 高速回路基板 ある範囲内で制御されるべきである, インピーダンス制御という. PCBトレースのインピーダンスに影響する主な要因は銅線の幅である, 銅線の厚さ, 媒体の誘電率, 培地の厚さ, パッドの厚さ, 接地線の経路, そして、ワイヤーの配線. したがって, PCBの設計, ボード上のトレースのインピーダンスは、信号反射および他の電磁干渉および信号完全性問題をできるだけ避けるために制御されなければならない, そして、PCBの実際の使用の安定性を確実にするために. PCB上のマイクロストリップ線路とストリップラインのインピーダンスの計算方法は、対応する経験式を参照することができる.

5. インピーダンス整合 プリント回路基板:

回路基板において、信号伝送がある場合には、電源の送信端から、最小のエネルギー損失の条件下で、受信端にスムーズに送信することが可能であり、受信端は反射なしに完全に吸収されることが望まれる。この種の伝送を実現するためには、インピーダンス整合と呼ばれる送信機の内部インピーダンスにライン内のインピーダンスが等しくなければならない。高速pcb回路を設計するとき，インピーダンス整合は設計要素の一つである。インピーダンス値は配線方法と絶対関係がある。

例えば, whether to walk on the surface layer (Microstrip) or the inner layer (Stripline/Double Stripline), 基準電力層または接地層からの距離, 痕跡幅, PCB材料, etc. トレースの特性インピーダンス値に影響を与える. 言い換えれば, インピーダンス値は配線後にのみ決定できる, そして、異なったものによって生み出される特徴的なインピーダンス PCBメーカー も少し異なる. 一般に, シミュレーション・ソフトウェアは、回路モデルの制限または使用される数学的アルゴリズムのために不連続インピーダンスを有するいくつかの配線条件を考慮に入れることができない. この時に, only some terminations (Temninators), 直列抵抗など, 回路図で予約できます. トレースインピーダンスにおける不連続性の効果を軽減する. この問題の真の解決策は、配線の際にインピーダンス不連続性を回避しようとすることである.