PCB Haberleri - PCB dielektrik konstantünün detaylı açıklaması

1. Genelde kullanılan PCB tahta ediyumuz FR4 materyalidir ve havanın yaklaşık dielektrik constant 4.2-4.7. Bu dielektrik konstantı sıcaklığıyla değişecek ve maksimum değişiklik menzili 0-70 derece sıcaklık menzilinde %20'e ulaşabilir. Diyelektrik konstantünün değişikliği satır gecikmesinde %10 değişikliğine neden olur. Sıcaklığı daha yüksek, gecikme daha yüksek. Diyelektrik konstantı da sinyalin frekansiyesiyle değiştirir, frekansiyonun yükselmesiyle, diyelektrik konstantiyle daha küçük. 100M altında, 4.5 kart kapasitesi ve gecikme hesaplamak için kullanılabilir.

2. FR4 materyal PCB tahtasındaki iç katı sinyalinin transmisi hızı 180ps/in ç (1 inç=1000mil=2.54cm). Yüzey katı genellikle durumda bağlı, genellikle 140 ile 170 arasında.

3. Gerçek kapasitör sadece L, R ve C seride eşit olabilir. Kapacitörün yüksek frekanslarda (bu rezonans noktasından ötesinde) etkilenecek bir rezonans noktası var. Resonans noktası kapasitet değeri ve süreç farklıysa farklıdır. Farklı üreticiler tarafından üretilen ürünler çok farklı olacak. Bu rezonans noktası, en önemli olarak eşit seri incelemesine bağlı. Örneğin, 100nF çip kapasitörünün ekvivalent seri incelemesi yaklaşık 0,5nH ve ESR (ekvivalent seri direksiyonu) değeri 0,1 ohm. Sonra filtreme etkisi yaklaşık 24M'de en iyidir ve AC impedance 0,1 ohm. 1nF çip kapasitörünün ekvivalent indukatörü aynı zamanda 0,5nH (farklı kapasitet değerlerinin farkı fazla büyük değil), ve ESR 0,01 ohms, 2000 yılında en iyi filtreleme etkisi olacak. Daha iyi bir filtreleme etkisini elde etmek için, farklı kapasitet değerleri ile kapasitör kombinasyonunu kullanırız. Ancak ekvivalent seri induktans ve kapasitesi yüzünden 24M ve 200M arasında rezonans noktası olacak, orada tek bir kapasitörün impedansından daha büyük bir impedans vardır. Bu istemez bir sonuç. (24M ile 200M bölümünde, küçük kapasitörler kapasitetlidir ve büyük kapasitörler zaten induktif ediyor. paralel iki kapasitör paralel olarak LC ile eşittir. İki kapasitörün ESR değerlerinin toplamı LC döngüsünün seri direksiyonudur. Eğer LC paralel olarak bağlanırsa, seri direksiyonu 0 ise rezonans noktasında sonsuz bir impedans olacak. en kötü filtreleme etkisi. Bu seri dirençliği bu paralel rezonans fenomeni engelleyecek, bu yüzden LC rezonans noktasındaki impedansını azaltmak için). Bu etkisi azaltmak için büyük bir ESR sahibi kapasitör uygun olarak kullanılabilir. ESR, Q değerini azaltır ve bu yüzden frekans özelliklerini daha düzeltir. ESR'nin büyümesi bütün impedance konvergesini yapar. 24M ve 200M aşağıdaki frekans gruplarında impedans arttırılacak ve 24M ve 200M frekans gruplarında impedans azalacak. Bu yüzden, tahta değiştirme gürültüsünün frekans grubu büyük bir şekilde düşünmeli. Bazı yabancı tahtalar, büyük ve küçük kapasitörler paralel olarak bağlantılı olduğunda seride birkaç ohm direktörleri ile bağlantılı küçük bir kapasitör (680pF) ile tasarlanmıştır. Bu muhtemelen bu düşünce yüzünden. (Yukarıdaki parametrelerden, 1nF kapasitörünün Q değeri 100nF kapasitörünün Q değerinden 10 kat daha yüksektir. Çünkü üreticisinin elinde özel ekvivalent string indukatörü ve ESR değeri yok, yukarıdaki örneğin parametreleri geçmişte gördüğü verilere dayanılır. Evet. Fakat değişiklik fazla büyük olmamalı. Geçmişte, çoğu yerlerde gördüğü materyaller, rezonant oluşturuyor. 1nF ve 100nF keramik kapasitelerinin frekansları 100M ve 10M. Çip kapasitörünün L'sinin çok daha küçük olduğunu düşünüyoruz ama güvenilir değer, uygun olarak 0,5nH olarak hesaplanıyor. Eğer özel ve güvenilir bir değeriniz varsa, onu yayınlamayı umuyorum.

Diyelektrik constant (Dk, ε, Er) ortamda elektrik sinyalin yayıldığı hızı belirliyor. Elektrik sinyal yayılmasının hızı dielektrik konstantlerin kare köküne tersiyle proporsyonudur. Diyelektrik konstantünü aşağıya düşürürse sinyal transmisi hızını daha hızlı. Sahilde koştuğun gibi canlı bir analoji yapalım. Su derinliği bileklerini doldurur. Suyun viskozitesi dielektrik konstantüdür. Su daha fazla görünüyor, dielektrik konstantlerini daha yüksek ve daha yavaş koşuyorsunuz.

Diyelektrik konstantı ölçülemek veya tanımlamak çok kolay değil. Sadece ortamın özelliklerine bağlı değil, aynı zamanda test metodu, test frekansiyonu ve test sırasında materyalin durumu ile bağlı. Diyelektrik konstantı da sıcaklığıyla değişir. Bazı özel materyaller gelişimdeki sıcaklık faktörünü hesaplıyor. Humidity de dielektrik konstantünü etkileyen önemli bir faktördür, çünkü suyun dielektrik konstantüsü 70'dir ve çok küçük su var. Önemli değişiklikler yaratacak.

Bunlar, bazı tipik materyaller (1Mhz altında) dizilektik konstantlerdir:

Yüksek hızlı ve yüksek frekans uygulamaları için en ideal materyal bakra yağmurla kaplı bir hava ortamıdır. - Kalın bir tolerans ile +/-0.00001 "Material geliştirme olarak, Arlon patent geliştirilmiş Foamclad'ın temel istasyon antenelerinin uygulaması için çok uygun. Ama tüm tasarımların daha küçük bir dielektrik konstantı olmadığı için daha iyi. Bu sık sık gerçek tasarımlara dayalıdır. Küçük bir volum gereken devreler sık sık olarak yüksek dielektrik konstantlerine ihtiyacı var. Arlon gibi materyaller. AR1000 miniaturiz devre tasarımında kullanılır. Bazı tasarımlar, güç amplifikatörleri gibi, genellikle 2.55 (Arlon Diclad527, AD255, etc.), ya da 3.5'in dielektrik bir konstantı (AD350, 25N/FR, etc.). benzer tasarımlar da kullanılır. 4.5 Dijelektrik konstantı (AD450 gibi) genellikle FR-4 tasarımından yüksek frekans uygulamasına değiştirilir ve önceki tasarımın kullanmaya devam etmesini umut ediyor.

Sinyalin gönderme hızını doğrudan etkileyici olarak, dielektrik konstantü de özelliklerin büyük bir şekilde imfazını belirliyor. Farklı parçalarda, özellikler imfaz eşleşmesi mikrodalgılık iletişimlerinde özellikle önemlidir. Eğer impedans uyuşturucusunun fenomeni gerçekleştirse, impedans uyuşturucusu da VSWR denir (Standing Wave Ratio).

MAX2242: FR4 veya G- 10, basılı devre masalı materyalleri için seçilmeli. Bu tür materyal 3 GHz altında çalışma frekansları olan en düşük maliyetli kablo uygulamaları için iyi bir seçimdir. MAX2242 değerlendirme tahtası 4 katı FR4'yi 4.5 katı diyelektrik constant ile kullanır. Yüzülme katı kalıntısı 6 mil ve 1oz bakır.

MAX2242 gibi düşük impedans devriyesini tasarladığında sadece 2,45GHz'de (8 + j5) yaklaşık bir çıkış impedansı ile 0,5nH indukatörü 8'in etkileyici bir reaksiyonu oluşturabilir. Bu 4,5'in dielektrik konstantiyle eşittir ve 6 mil kalınlığına eşittir.

Resonance frekans hesaplama: f=1/(2*3.14159*SQRT(L*C))

Yukarıdaki, PCB dielektrik konstantünün detaylı açıklamasına giriştirme. Ipcb, PCB üreticilerine ve PCB üretim teknolojisine de sağlıyor