PCB 기술 - PCB 보드 임피던스의 정의

1. 인쇄회로기판의 임피던스 특성:

신호 전송 이론에 따르면 신호는 시간과 거리 변수의 함수이기 때문에 연결된 신호의 모든 부분에 변화가 발생할 수 있다.따라서 연결의 교류 임피던스, 즉 전압 변화와 전류 변화의 비율을 확정하고 전송선의 특성 임피던스(특성 임피던스)로서 전송선의 특징 임피던스는 신호 연결 자체의 특성과만 관련이 있다.실제 회로에서 컨덕터 자체의 저항 값은 시스템의 분포 저항보다 작습니다.고주파 회로에서 특성 저항은 주로 연결된 단위 분포 용량과 단위 분포 감각이 가져오는 분포 저항에 달려 있다.이상적인 전송선의 특성 임피던스는 연결된 단위 분포 용량과 단위 분포 감각에만 달려 있다.

2. 인쇄회로기판의 특성 임피던스 계산:

신호의 상승 시간과 신호가 수신단으로 전송되는 시간 사이의 비례 관계는 신호 연결이 전송선으로 간주되는지 여부를 결정한다.구체적인 비례관계는 다음과 같은 공식으로 해석할수 있다. 만약 PCB판의 도선련결길이가 l/b보다 크면 신호간의 련결도선은 전송선으로 간주할수 있다.신호 등가 임피던스 계산 공식에서 전송선의 임피던스는 다음과 같은 공식으로 표시할 수 있다: 고주파 (수십 메가헤르츠에서 수백 메가헤르츠) 의 경우 wL>>R (물론 신호 주파수가 109Hz보다 큰 범위 내에서 신호의 피부 효과를 고려할 때 이 관계는 자세히 연구해야 한다).그러면 전송선의 특성 임피던스는 상수입니다.신호 반사 현상은 신호와 전송선의 구동단의 특성 저항과 수신단의 저항이 일치하지 않아 발생한다.CMOS 회로의 경우 신호 구동단의 출력 임피던스는 수십 옴으로 상대적으로 작습니다.수신단의 입력 임피던스가 상대적으로 크다.

3. 인쇄회로기판의 특성 임피던스 제어:

인쇄회로기판의 도선의 특성 저항은 회로 설계의 중요한 지표이다.특히 고주파 회로의 PCB 설계에서는 도선의 특성 임피던스가 장비 또는 신호에 필요한 특성 임피던스와 일치하는지, 일치하는지 여부를 고려해야 한다.따라서 PCB 설계의 신뢰성 설계에는 두 가지 개념이 있습니다.

4. 인쇄회로기판의 임피던스 제어:

회로 기판의 도체에는 각종 신호가 전송된다.전송 속도를 높이기 위해 주파수를 늘려야 할 때 회로 자체가 식각, 스택 두께, 도선 너비 등으로 다르면 임피던스 값이 변경되어 신호가 왜곡됩니다.따라서 고속 회로 기판의 도체의 임피던스 값은 일정한 범위 내에서 제어되어야 하는데, 이것이 바로 임피던스 제어이다.PCB 흔적선 임피던스에 영향을 주는 주요 요소는 동선의 너비, 동선의 두께, 매체의 매전 상수, 매체의 두께, 용접판의 두께, 지선의 경로 및 도선 주위의 배선이다.따라서 PCB를 설계할 때는 신호 반사와 같은 전자기 간섭과 신호 무결성 문제를 가능한 한 피하고 PCB가 실제로 사용되는 안정성을 보장하기 위해 대시보드의 흔적선의 임피던스를 제어해야 한다.PCB에서 마이크로밴드와 밴드라인 임피던스의 계산 방법은 상응하는 경험 공식을 참고할 수 있다.

5. 인쇄회로기판 임피던스 일치:

회로기판에서 신호 전송이 있으면 전원의 송신단에서 에너지 손실이 가장 적은 상황에서 수신단으로 순조롭게 전송될 수 있기를 바라며 수신단은 완전히 흡수되어 아무런 반사도 없을 것이다.이러한 전송을 위해 회선의 임피던스는 송신기의 내부 임피던스와 같아야 하며 이를 임피던스 일치라고 합니다.임피던스 일치는 고속 PCB 회로를 설계할 때 설계 요소 중 하나입니다.임피던스 값은 경로설정 방법과 절대 관계가 있습니다.

예를 들어 표층(마이크로밴드)이나 내층(밴드/더블밴드)을 걸을 때 참조 전원층이나 접지층과의 거리, 트랙폭, PCB 재료 등은 트랙의 특성 임피던스 값에 영향을 준다.즉, 임피던스 값은 경로설정 후에만 확인할 수 있으며 PCB 제조업체마다 특성 임피던스가 약간 다릅니다.일반적으로 에뮬레이션 소프트웨어는 회로 모델이나 사용되는 수학 알고리즘의 제한으로 인해 일부 임피던스 불연속 경로설정 조건을 고려할 수 없습니다.이때 원리도에는 직렬 저항과 같은 일부 단말기 (Temninator) 만 보존할 수 있습니다.흔적선의 저항이 불연속적인 영향을 경감시키다.이 문제의 진정한 해결 방안은 배선할 때 가능한 한 임피던스가 연속되지 않도록 하는 것이다.