Технология PCB - разрывное сопротивление печатная плата вызывает отражение сигнала

Это углубленная статья о том, что дизайнеры печатные платы должны владеть очень важной темой. прежде всего нужно помнить, что из - за разрыва импеданса,

Отражение сигнала происходит на линии передачи PCB.

линия передачи должна иметь однородное характеристическое сопротивление. Любое изменение или разрыв импеданса приводит к отражению и искажению сигнала.

Это явление также относится к линии PCB и линии передачи. причина в том, что физическая длина волны высокочастотного сигнала очень коротка. Таким образом, линия PCB демонстрирует те же характеристики. Чем выше частота, тем короче длина волны. Вы даже должны обращаться с более короткими записями, как с линией передачи.

Непрерывность траектории сигнала или неравномерный разрыв образуют целостность сигнала. Ты должен соответствовать. Затем сопротивление должно быть загружено как на исходном, так и на целевом концах. ЭТЕРЕЗНАЯ ПРОБЛЕМА. Тщательная конструкция PCB необходима для смягчения последствий затухания сигнала, вызванного разрывом сопротивления. Чем выше отражается сигнал. ЭТОЗНАЧИТ, ЧТОЙСКАЯ ЖИННИЕВСЬ, ЧТОЙСКАЯ ЖИНЬЕВСЬ Преару, постарайтесь сохранить разрыв сопротивления как можно меньше. Помпитудий В.Ремени. Читайте: Почему важно контролировать сопротивление.

Разрыв сопротивления влияет на целостность сигнала

Теоретически цифровой сигнал - это квадратный импульс, который переключается за короткий промежуток времени. Время увеличения SMS, необходимое для высокочастотных цифровых схем, приведет к очень высоким частотам, связанным с быстрым временем подъема сигнала. Эти частоты будут на порядок выше, чем тактовые частоты схемы.короткая длительность импульса высокочастотной цифровой схемы. Таким образом, сокращается время нарастания. очень короткий период нарастания сигнала означает, что цифровой сигнал содержит очень высокую частоту. Поэтому, высокочастотные цифровые сигналы должны следовать правилам целостности сигналов, связанных с высокочастотными сигналами.

Таким образом, любое изменение сопротивления линии PCB может привести к отражению сигнала. Это может привести к звону и искажению сигнала. Это приводит к серьезным искажениям цифровых сигналов, а также к ошибкам в отборе сигналов при высокой частоте коммутации. Вы можете использовать следующие параметры для описания линии передачи, образующейся путём PCB: сопротивление, проводимость и сопротивление следа. чтение различий между линиями микрополос и полосами в печатная плата.

разрыв типичного импеданса

характеристическое сопротивление линии - квадратный корень индуктивности, деленный на емкость. Для pcb это разумное предположение, потому что сопротивление линии следа и проводимость на высоких частотах сигнала незначительны по сравнению с индуктивностью и емкостью.

импедансная прерывность - любой фактор, влияющий на отношение траекторного чувства к его емкости. Ниже приводятся некоторые типичные примеры:

изменение линейного импеданса: если линейное сопротивление изменяется по какой - либо причине, например, изменение поперечного сечения меди или пути прокладки, Взаимная индуктивность изменится, и будет разрыв сопротивления.

ветвь в линии: хотя может потребоваться маршрутизация сигнала на несколько устройств, использование ответвлений и короткой линии перехвата может изменить сопротивление линии и привести к разрыву.

сигнал возвращения разделен: высокочастотный сигнал распространяется по минимальному пути сопротивлений, который находится прямо под траекторией сигнала, обычно в плоскости земли. Любые физические характеристики линии возвращения или коллектора, которые вынуждают сигнал возвращения отклоняться от этого пути, приводят к разрыву.

чрезмерная дыра: используется отверстие для передачи сигнала с одного слоя PCB на другой. Хотя это и является одной из основных характеристик конструкции PCB, форма и размер отверстий изменяют индуктивность и емкость траектории, что приводит к еще одному разрыву. для получения дополнительной информации, пожалуйста, прочитайте, как уменьшить паразитную емкость в конфигурации PCB.

как ограничить влияние разрыва импедансов

контроль негативных последствий разрыва импедансов зависит от того, будут ли все линии сигналов PCB рассматриваться как линии передачи. Необходимо обеспечить, чтобы все точки пути сигнала были одинаковы по своим характеристикам сопротивлению.

обеспечение соблюдения следующих руководящих принципов:

согласование сопротивлений истока и нагрузочных сопротивлений: обеспечивать, чтобы сопротивление источника и нагрузки было таким же, как и сопротивление сопровождения. Это можно сделать, используя последовательный или параллельный резистор, чтобы получить правильное сопротивление. Кроме того, необходимо использовать резистор с правильным значением для закрытия любых открытых каналов записи.

Избегайте ветвей: если сигнал должен быть разделен несколькими кристаллами, то соединяйте цепочку с ромашкой, а не ветвями. Или, может быть, использовать согласующее буферное устройство для передачи сигнала в ветвь.

путь возврата сигнала: убедитесь, что сигнал возвращается по тому же пути, что и сигнальная линия. если использовать уровень земли, убедитесь, что путь к сигналу не прерывается. Проследите, чтобы под следом была сплошная плоскость, пронизывающая всю длину, без трещин или надрезов. Если нет сплошной плоскости, то используйте толстую шлейф, длина шлейфа должна в три раза превышать длину и высоту диэлектрика.

проектирование проходного отверстия: укладка высокочастотных каналов на один слой, насколько это возможно. если необходимо пройти через отверстие, используйте его микро, а не традиционное отверстие. Поскольку проходные отверстия характеризуются значительными различиями в емкостях и индуктивности, их использование на сигнальных линиях сводится к минимуму. при необходимости используется гораздо меньше миниатюрных отверстий, чем обычных. небольшие отверстия также помогают поддерживать длину коротких свай как можно короче. другой метод - это использование высокоплотной связи или технологии HDI PCB.

импедансная прерывность и отражение сигнала

Сигнал на однородной линии передачи будет сталкиваться с постоянным сопротивлением « Zc (V / I) » во всех местах на линии, и сигнал будет передаваться по нему по мере необходимости.Однако, Если есть разрыв сопротивления в любой точке, распространение сигнала будет затронуто И будет отражен сигнал, как свет отражается в распространённой среде при разрыве.

различные типы импедансов и их возможные причины:

Поскольку сопротивление линии передачи зависит от геометрии проводника и характеристик материала печатные платы, Любое изменение этих характеристик приведет к изменению импеданса. Здесь приведены некоторые примеры:

В начале или конце пути. сопротивление источника или приемника обычно отличается от линейного сопротивления.

Изменение ширины линии или высоты (т. е. толщины меди) материала PCB между сигнальной линией и обратным путем или изменение высоты и / или диэлектрической константы.