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PCB技術 - PCBインピーダンス整合とゼロオーミック抵抗の役割は何か?

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PCB技術 - PCBインピーダンス整合とゼロオーミック抵抗の役割は何か?

PCBインピーダンス整合とゼロオーミック抵抗の役割は何か?

2020-09-22
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Author:Dag

伝送線路のインピーダンスまたは負荷のソースに整合させる。アクセスモードに従って、インピーダンス整合を2つのモードに分けることができる。信号源の周波数インピーダンス整合により、低周波数および高周波数に分けることができる。

高周波信号には通常直列インピーダンス整合が用いられる

直列抵抗の抵抗値は、信号周波数に直接比例し、PCB配線幅に反比例する20~75Ωである。組込システムでは、周波数が20 m以上であり、かつ基板配線長が5 cm以上の場合、システム内のクロック信号、データ、アドレスバス信号等のシリアル整合抵抗を付加する必要がある。直列マッチング抵抗器の2つの機能がある

高周波ノイズとエッジオーバーシュートを減らす。信号のエッジが非常に急峻である場合には、多数の高周波成分が含まれ、干渉が放射される。直列抵抗、信号線および負荷入力容量の分散キャパシタンスはRC回路を形成し、これは信号エッジの急峻性を減少させる。

2 .高周波反射と自励振動の低減。信号の周波数が非常に高い場合、信号の波長は非常に短い。伝送線路の長さに合わせて波長が短い場合には、原信号に反射信号が重畳されたときに元の信号の形状が変化する。伝送線路の特性インピーダンスが負荷インピーダンス(すなわち不整合)に等しくない場合、負荷端部で反射が生じ、自励振動が生じる。PCBボードの配線の低周波信号は、直列整合抵抗を加えることなく直接接続することができる。

PCBインピーダンス

PCBインピーダンス

並列インピーダンス整合は、端子インピーダンス整合とも呼ばれる

入出力インターフェースで一般的に使用され、主に伝送ケーブルとのインピーダンス整合を指す。例えば、カテゴリ5ツイストペアを使用しているLVDSとRS 422 / 485の入力整合抵抗は100~120ビデオ信号用同軸ケーブルの整合抵抗は75アンペアまたは50センチメートル,フラットケーブルの抵抗は300åである。並列整合抵抗の抵抗値は伝送ケーブルの媒体に関係し,長さとは無関係である。主な機能は,信号反射を防止し,自励振動を低減することである。

インピーダンス整合がシステムのEMI性能を改善できることは言及する価値がある。加えて、直列/並列抵抗を使用することに加えて、トランスは、イーサネットインターフェース、CANバスなどのインピーダンスを変換するために使用することもできる。

ゼロオーム抵抗

単純なジャンパーを行うには、行のセクションを使用していない場合は、直接抵抗を溶接しないでください(外観に影響を与えません)。

整合回路のパラメータが不確定であれば、ゼロオームを用いる。実際のデバッグでは、パラメータは決定され、特定の値を持つコンポーネントに置き換えられます。

回路の一部の動作電流を測定する場合は、ゼロオーム抵抗を除去し、電流計を接続し、電流を測定するのに便利です。

配線がゼロに接続されていない場合は、過去にも役割を果たすことができます。

高周波信号ネットワークにおいて、それはインダクタまたはコンデンサ(インピーダンス整合として機能する)として機能し、ゼロオーミック抵抗もまたインピーダンスを有する。インダクタとして使用される場合、主にEMC問題を解決する。

シングルグラウンド接地、例えばアナロググラウンドとデジタルグランドシングルポイント接地。

構成回路は、ジャンパーとダイヤル・スイッチに代わることができます。維持費を低減するため,ジャンパの代わりにゼロオーム抵抗を用いて基板上を溶接する。

例えば、システムはいくつかのモジュールに分割され、モジュール間の電源およびグランドはゼロオーミック抵抗によって分離される。デバッグステージにおいて電源またはグランドショートが検出されると、ゼロオーム抵抗を除去することにより、サーチ範囲を狭くすることができる。