PCB技術 - 高速PCB基板設計の特性インピーダンス

イン 高速PCB基板デザイン, 信号品質を最適化するために高速信号線の特性インピーダンス制御を行う. 特性インピーダンスとは?

伝送線路原理

特性インピーダンスを導入する前に、「信号完全性ビデオ」で導入される伝送線の基本原則を概説してください。下の図の左側は、低周波回路の集中定数を持つRLGCモデルであり、右側の高周波回路には分布定数を持つRLGCモデルである。

伝送線計算式を解くことは簡単です、そして、私はそれをここで紹介します。この式の結果は，pcb伝送線路の減衰定数，特性インピーダンス，位相シフト定数などを得ることができることである。具体的な意味は、「信号保全ビデオ」で詳細に説明されています。ここでは，主にpcb基板特性インピーダンスの応用を紹介した。以下、式を解くことによって得られる特性インピーダンスの式を示しますが、単位長さに対応するR、L、G、Cを知ることができないので、あまり役に立ちません。

特性インピーダンス不整合の影響

伝送線路の特性インピーダンスは、高速信号がPCBライン上で伝送されたときに、線路上の各点に対応するインピーダンスを指す。伝送線路の突然の変化が信号反射を引き起こすので、伝送線の特性インピーダンスが突然変化しないことを望みます。そして、それは信号品質に影響を及ぼします。

特性インピーダンスの選択

PCBの特性インピーダンスは負荷端の整合抵抗ZLによって決定される, 様々なインターフェースの仕様によって. 特性インピーダンス誤差は主に PCBボード ファクトリープロセス, と一般的に5 %. 一般的なインタフェースのPCBインピーダンス制御.

USB差動ケーブル

PCIE差動ライン100

RFシングルエンド伝送線路

通常のシングルエンド伝送線路

PCB特性インピーダンス設計

現在，pcb製造業者は，極性si 9000ソフトウェアを用いて特性インピーダンスを計算することが多い。シングルエンドの信号線を以下の例としてください。誘電率，誘電体厚さ，線幅，銅箔厚さの4種類の設定パラメータがある。

誘電定数ER 1：シートの誘電率、一般的にFR 4シートの4.2 - 4.5。

媒体厚さH 1：シートまたはPPの厚さ。

線幅W 1 / W 2：PCB配線の線幅。

銅箔の厚さ：実際の状況によると0.5 / 1 / 2 ozなどがあります。

上の50本のシングルエンド信号線の計算から、2層板の信号線に対して50Ωインピーダンスマッチングを行うのが難しい理由を明確に知る必要がある。

5 .特性インピーダンスはOKか？

上記の原理的な導入とソフトウェアの操作により、基本的には特性インピーダンス整合のあるPCBを容易に設計できる。

しかし、PCIE 3の例をレビューしてください.0シミュレーションビデオ, 伝送リンクを評価するための主要指標は主にS 11とS 21である. 特性インピーダンス整合はS 11のみを保証する. 長距離用, GHz以上のPCB配線, S 21の影響は、より重要です. 特性インピーダンスを確保しながら, また、要件を満たす, それを示す PCB基板設計 OKです.