PCB技術 - PCBプリント基板伝送線路モデル

信号完全性解析に使用されるツールの一つはモデリングである. 我々は、この分析ツールを使用して最初のモデルを構築する PCB transmission lインe, 次に、様々な行動特性を分析する.

のゼロ次モデル PCB伝送線路 最も簡単でわかりやすいモデル. これは、並列にミニチュアコンデンサの行で構成されて, そして、値は1の単位長あたりのキャパシタンスに等しい PCB伝送線路.

PCB伝送線路のゼロ次モデルを使用してPCB送電線の電圧電流（V−I）特性及び過渡インピーダンスを解析する方法について説明する。

ここで、単位長がVa＝1×1と仮定し、各ミニチュアコンデンサの大きさは、PCB伝送線路の単位長さ当たりの容量と単位長の積である。

C＝Co *外角

電流Iは、各コンデンサに注入された電力Qによって決定される。コンデンサに注入された電力Qは、電圧Cによって乗算されたコンデンサCに等しい。各マイクロコンデンサに注入されるべき電力の時間間隔は、信号伝搬速度Δ÷によって除算された単位長のラウ・・・・・Xに等しい。電流Iは以下の式で表すことができる。

ワイヤ上の電流は、単位長さ当たりの容量、信号の伝搬速度および電圧にのみ関係することが分かる。PCB伝送線路の電圧−電流（V−I）特性：PCB伝送線路上の任意の瞬間の瞬時電流は、電圧に比例する。

After obtaining the PCBの流れ transmission line, 信号の過渡インピーダンスを得ることができる, オームについて

実際の計算では、材料中の光の速度を上記の式に取り込む

上記の式から、PCB伝送線路の過渡インピーダンスは、PCB伝送線路の断面積と材料特性、すなわち誘電率によって決まるだけであり、単位はシュンプルであることがわかる。

誘電率が9である場合、単位長さ当たりのキャパシタンスは、4.98 pF／inであり、次いで、PCB伝送線路の過渡インピーダンスは

PCB伝送線路の上記2つの特性パラメータが変化しない場合、PCB伝送線路の長さがどのように変化しても、過渡インピーダンスは常に一定値である。

ゼロオーダモデルは、一定の距離によって分離された一連のミニチュアコンデンサとしてPCB伝送線路を記述する。これはPCB送電線の物理モデルだけです。等価電気モデルを得るために，次にpcb伝送線路の一次モデルを導入した。

一次モデルは零次モデルに基づいている。PCB伝送線路の2本のワイヤの各々の小さなセクションは、誘導子によって取り替えられ、2つの平行なマイクロキャパシタは、インダクタによって接続されて、マイクロセグメントを形成する。

古典的なPCB伝送線路解析理論の基本的な考え方は、均一なPCB伝送線路の回路パラメータがPCB伝送線路に均等に分布しているため、PCB伝送線路上の電圧は時間Tの関数ではなく、空間座標Xの関数、すなわち、最初のXの距離である。曲がった長さのマイクロセグメントを研究する。DXが十分小さい場合、このセグメント上の回路パラメータの分布を無視することができ、集中定数回路は等価置換として使用することができる。このように、全体の均一なPCB伝送ラインは、そのようなマイクロセグメントのシリーズがカスケードされるとみなすことができる。微分方程式を含むので、実用的な観点からは、ここでは導入しない。読者は、関連するPCB伝送線理論の文献を参照することができます。

一次モデルの解析を単純化するために、キャパシタンスおよびインダクタンスが無限に小さいと仮定するLC回路のセクションの数は、無限である傾向があります;単位長さ容量Coと単位長さインダクタンスLOは定数であるPCBの伝送線路の全長は、次に、全キャパシタンスおよびインダクタンス

C＝○○○○（3－11）

l＝lo *

特性インピーダンスZo及び速度Vから単位長さ当たりのキャパシタンス及び単位長さ当たりのインダクタンスを以下のように導出する

PCB伝送線路の遅延及び特性インピーダンスは、以下のように全キャパシタンス及び総インダクタンスを導出する

信号がネットワークに沿って伝送されるときに、それは各々のノードで一定の過渡インピーダンスを受ける、そして、入力ネットワークから出力ネットワークまでのシグナルのための確かな時間遅延があるというネットワーク理論から分かる。式（3 - 13）と（3 - 14）は、この結論を支持することができます。

厄介な理論と微分方程式導出を避けるために，読者が将来参照するために，一次モデルに対するいくつかの実用的計算式を与えた。

The above-mentioned relations are すべてのPCBに適用可能 transmission linesと幾何学と関係がない. あなたがそれらの2つを知っているならば, 他のすべてのパラメータを見つけることができます, 非常に便利で実用的です.