전자 설계 - PCB 임피던스 일치 PCB 설계 기법

임피던스 정합 연구는 PCB 설계에서 임피던스 정합이 신호의 품질과 관계된다.임피던스 매칭 기술은 풍부하고 다채롭다고 할 수 있지만, 특정 시스템에서 이를 어떻게 더 합리적으로 적용할 수 있을지는 몇 가지 요소를 평가해야 한다.예를 들어, 직렬을 사용하여 일치하는 소스 세그먼트를 시스템에 많이 설계했습니다.

일치가 필요한 경우 이 방법을 사용하는 이유와 일치하는 방법예를 들어, 일치의 차이는 대부분 터미널 일치를 사용합니다.클럭은 소스 세그먼트 일치를 사용합니다.직렬 단자 일치 직렬 단자 일치의 이론적 출발점은 신호원 저항이 전송선의 특성 저항보다 낮을 때 저항기 R 직렬 연결이 신호원과 전송선 사이에 연결되는 것이다.또한 출력 임피던스가 원본보다 크고 전송선의 특성 임피던스와 일치하도록 하여 부하단이 반사하는 신호를 다시 억제한다.

신호 전송 직렬 단자가 일치하면 다음과 같은 특징이 있습니다.

1: 직렬 정합 저항기의 작용으로 구동 신호는 50% 의 폭으로 부하단으로 전송된다.

2: B 신호는 부하 끝에서 반사 계수가 +1에 가깝기 때문에 반사 신호의 진폭은 원시 신호 진폭의 50% 에 가깝다.

3: 반사신호를 원단이 전파하는 신호에 중첩하여 부하단이 수신하는 신호폭을 원시신호와 대체로 같게 한다.

4: 부하단으로부터의 반사신호가 원단으로 전파되고 원단에 도달할 때 일치저항기에 흡수된다.

E 반사 신호가 소스 극단에 도달하면 소스 극측 구동 전류가 다음 신호를 보낼 때까지 0으로 내려갑니다.

병렬 정합에 비해 직렬 정합은 신호 드라이브가 큰 전류 구동 능력을 가질 필요가 없다.직렬 단자를 선택하여 저항 값을 일치시키는 원리는 간단하다. 즉, 저항 값과 드라이브의 출력 저항의 합은 전송선의 특성 저항과 같다.이상적인 신호 드라이브의 출력 임피던스는 0이지만 실제 드라이브는 항상 상대적으로 작은 출력 임피던스를 가지고 있으며 신호 레벨이 변경되면 출력 임피던스가 다를 수 있습니다.예를 들어, 전력 전압은 +4.5V CMOS 드라이브, 저전력 표준 출력 임피던스는 37, 고전력 표준 입력 임피던스는 45[4]입니다.TTL 및 CMOS 드라이버의 출력 임피던스는 신호 레벨의 변화에 따라 달라집니다.

따라서 TTL 또는 CMOS 회로에 매우 정확한 일치 저항을 제공하는 것은 불가능하며, 이는 절충된 해결책에서만 고려할 수 있습니다.체인 토폴로지의 신호 네트워크는 직렬 단자와 일치하지 않으며 모든 부하가 전송선의 끝에 연결되어야 합니다.일정 기간 동안 부하 말단의 신호 폭은 원시 신호 폭의 절반이다.분명히 신호는 불확실한 논리적 상태이며 신호의 노이즈 허용도는 매우 낮습니다.직렬 일치는 가장 일반적인 터미널 일치 방법입니다.전력 소비량이 낮고 드라이브에 추가 직류 부하가 없으며 신호와 땅 사이에 추가 임피던스가 없으며 저항 컴포넌트가 하나만 필요하다는 장점이 있습니다.

병렬 단자 일치 병렬 단자 일치의 이론적 출발점은 신호원의 저항이 매우 시간적일 때 병렬 저항을 증가시켜 부하단의 입력 저항과 전송선의 특성 저항을 일치시켜 부하단의 반사를 제거하는 목적을 달성하는 것이다.

실현 형식은 단일 저항과 이중 저항 두 가지로 나뉜다.병렬 연결 단자 일치 신호 전송은 다음과 같은 특징을 가지고 있다: 구동 신호는 거의 전송선을 따라 전파되며, 폭은 완전하다;모든 반사는 일치하는 저항기에 의해 흡수됩니다.부하단에서 수신하는 신호의 폭은 신호원이 발송하는 신호의 폭과 대체로 같다.실제 회로 시스템에서 칩의 입력 저항은 매우 높기 때문에 단일 저항기 형식의 경우 부하단의 병렬 저항 값은 전송선의 특성 저항과 비슷하거나 같아야 한다.전송선의 특성 임피던스를 50으로 가정하면 R 값은 50입니다.신호에 5V의 높은 레벨이 있으면 신호의 정적 전류는 100mA에 도달합니다.

Becco는 일반적인 TTL 또는 CMOS 회로의 작은 드라이브 용량을 사용하며 이러한 회로의 병렬 일치는 이러한 회로에서 거의 발생하지 않습니다.이중 저항기 형태의 병렬 정합(Davidnan 단자 정합이라고도 함)은 단일 저항기 형태보다 더 작은 전류 구동 능력을 필요로 한다. 두 저항기의 병렬 값이 전송선의 특성 임피던스와 일치하고 각 특성 임피던스가 전송선의 특징 임피던스보다 크기 때문이다.

칩의 구동 능력을 감안할 때, 두 저항 값의 선택은 세 가지 원칙을 따라야합니다.

1: 두 저항기의 병렬 값은 전송선의 특성 저항과 같다.

2: 전원 공급 장치에 연결된 저항 값은 일반적인 구동 전류가 너무 큰 것을 피하고 저전력 신호를 피하기 위해 너무 작아서는 안 됩니다.

3: 접지 저항치는 너무 작아서는 안 되며, 정상적인 구동 전류에서 신호가 너무 큰 것을 피해야 한다.병렬 단자 일치의 장점은 간단하고 실행 가능하다는 것이다.분명한 단점은 직류 전력 소비량을 가져온다는 것입니다. 단일 저항기의 직류 전력 소비량은 신호의 점유 비율과 밀접한 관련이 있습니까?이중 저항 모드는 신호가 높든 낮든 DC 전력 소비량을 가집니다.따라서 배터리 전원과 같은 전력 요구 사항이 높은 시스템에는 적용되지 않습니다.

또한 일반적인 TTL 구동 능력 때문에 단일 저항 모드는 CMOS 시스템을 사용하지 않고 이중 저항 모드는 PCB 보드 면적이 필요한 두 개의 구성 요소가 필요하기 때문에 고밀도 인쇄 회로 기판에 적합하지 않습니다.물론 교류 단자 매칭, 다이오드 전압 고정 등 매칭 방식도 있다.

PCB 설계자가 전송선 자체의 특성 임피던스(Z0)를 28옴으로 설정하면 단자 튜브의 접지 저항(Zt)도 28옴이어야 전송선이 Z0을 유지하도록 도와 전체적으로 옴 설계 값에 안정적으로 유지된다.

Z0 = Zt가 일치하는 경우에만 신호 전송이 가장 효과적이며 신호 무결성 (신호 무결성, 신호 품질이라는 용어) 도 가장 좋습니다.

PCB 특성 임피던스 (특성 임피던스) 4.1 신호가 방파일 때 신호선이 전송선에 조합될 때 양전압 신호의 높은 운동 위치는 앞으로 나아가고 가장 가까운 참조층 (예: 접지층) 이론적으로전장은 수반되는 양방향 음압 신호 (정압 신호 역방향 반환 경로 반환 경로와 같음) 를 통해 감지하여 전체 루프 (loop) 시스템을 완성한다.만약"신호"가 비행시간을 동결할 정도로 짧다면, 그것은 이미 선로, 전매질층 및 참고층에 의해 나타나는 순간 임피던스 값 (순간 임피던스) 의 영향을 받았다고 상상할 수 있는데, 이를"특성 임피던스"라고 부른다.

따라서 특성 임피던스는 선가중치(w), 선가중치(t), 개전 두께(h) 및 개전 상수와 관련이 있어야 합니다.nstant(DK) 선