PCB impedance nasıl kontrol edeceğiz

2021-08-12

Author：IPCB

Kontrol PCB impedance, PCB sinyal değiştirme hızları artmaya devam ediyor, bugün PCB tasarımcıları PCB izlerinin impedansı anlaması ve kontrol etmesi gerekiyor. Kısa sinyal transmisi zamanına ve modern dijital devrelerin yüksek saat hızına karşılaştırıyor, PCB izleri artık basit bağlantılar değil, transmis çizgileri.

18 katı PCB impedance kontrolü

Gerçek durumlarda, dijital sınır hızı 1ns'den yüksek veya analog frekansların 300Mhz'den yüksek olduğunda izler impedansı kontrol etmek gerekir. PCB izlerinin anahtar parametrelerinden birisi karakteristik impedance (yani, dalga sinyal transmisi çizgisinin üzerinde yayıldığında, a ğırlığın voltaj oranı). Bastırılmış devre kurulundaki kabloların özellikle engellenmesi devre kurulun tasarımının önemli bir gösteridir. Özellikle de yüksek frekans devrelerinin PCB tasarımında, kabloların özelliklerin engellemesi cihaz veya sinyal tarafından istediği özellikler engellemesiyle uyumlu olup olmadığını ve uyumlu olup olmadığını düşünmek gerekir. İki fikir içeriyor: impedance kontrolü ve impedance eşleşmesi. Bu makale imfaz kontrolü ve laminatlı tasarım sorunlarına odaklanıyor.

PCB impedance kontrolü(eImpedance Control), devre kurulundaki yöneticiler farklı sinyalleri yayınlayacak. İndirim hızını arttırmak için frekansiyonu arttırmalıdır. Eğer devre kendisi etkilendiyse, laminatlı kalınlık, kablo genişliği ve diğer faktörler, impedans değeri değiştirir ve sinyal bozuluyor. Bu yüzden, yüksek hızlı devre kurulundaki yöneticinin impedance değeri "impedance kontrolü" denilen bir menzil içinde kontrol edilmeli.

PCB izlerinin engellemesi, etkileyici ve kapasitetli incelemesi, dirençliği ve davranışlığı tarafından belirlenecek. PCB izlerinin incelemesini etkileyen en önemli faktörler: bakra kabının genişliği, bakra kabının kalınlığı, ortamın dielektrik konstantleri, ortamın kalınlığı, patlamanın kalınlığı, yeryüzü kabının yolu ve kabının çevresindeki dönüşü. PCB impedance menzili 25-120 ohm.

Gerçek durumlarda, PCB iletişim hatları genellikle bir tel izlerinden, bir ya da daha fazla referans katlarından ve izolatör maddelerinden oluşur. İzler ve tahta katı kontrol impedansı oluşturuyor. PCB sık sık çoklu katı yapısını kabul eder ve kontrol impedansı da farklı şekilde in şa edilebilir. Ancak, ne metodu kullanılırsa olsun, impedans değeri fiziksel yapısı ve izolatör materyalinin elektrik özellikleri tarafından belirlenecek:

Sinyal izlerinin genişliği ve kalınlığı

İzlerin her iki tarafında çekirdek ya da doldurulmuş maddelerin yüksekliği

İzler ve katlar yapılandırması

Çirdek ve doldurulmuş maddelerin inzulasyon constant

PCB iletişim hatlarının iki ana formu var: mikrostrip ve Stripline.

PCB impedance mikrostrip kontrolü:

Bir mikrostrup çizgi, sadece bir tarafta bir referans uça ğı olan bir kabon şeklindeki kablo demektir. Yukarı ve tarafı havaya (kaplama katı da uygulanabilir) ve insulasyon daimi Er devre tahtasının yüzeyinde bulunuyor. Güç ya da toprak uça ğı bir referans. Aşağıdaki gibi:

Not: Aslında PCB üretimi, IPCB fabrikası genellikle PCB yüzeyini yeşil yağ katı ile kaplıyor. Bu yüzden, gerçek impedans hesaplamasında yüzeysel mikrostrip çizgisi genellikle aşağıdaki şekilde gösterilen modeli kullanarak hesaplanır:

PCB impedance Stripline kontrolü:

Strip çizgi iki referans uça ğı arasında yerleştirilmiş bir strip kablosudur. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, H1 ve H2 tarafından temsil edilen dielektrik konstantleri farklı olabilir.

Yukarıdaki iki örnek sadece mikrostrip hatlarının ve strip hatlarının tipik bir gösteridir. Özel PCB laminat yapısıyla bağlantılı mikrostrip çizgileri ve strip çizgileri gibi birçok tür özel mikrostrip çizgileri var.

Özellikle impedans hesaplamak için kullanılan denklem, genellikle alan çözme metodlarını kullanarak sınır elementi analizi dahil, karmaşık matematiksel hesaplamalar gerekiyor. Bu yüzden özel impedans hesaplama yazılımı SI9000 kullanarak yaptığımız tek şey karakteristik impedans parametrelerini kontrol etmek.

Yükseltme katının Diyelektrik konstant Er, W1, W2 (trapezoid), T'in kalıntısını izler ve izolatma katının kalıntısını izler.

Uyuşturucu katmanın Prepreg/Core konsepti:

PP (preprepreprepreg) cam fiber ve epoxy resin oluşturulmuş bir tür dielektrik materyalidir. Aslında temel bir PP tipi ortamdır, ama her iki tarafta bakra yağmurla kaplıyor, ama PP olmadığı halde. Çok katı tahtaları oluşturduğunda genellikle CORE ve PP birlikte kullanılır ve CORE ve CORE PP ile bağlanır.

PCB laminat tasarımında önlemler:

(1) Savaş sayfasının problemi

PCB laminat tasarımı simetrik olmalı, yani her katının dielektrik kalınlığı ve her katının bakra kalınlığı simetrik. Altı katı tahtasını alın, TOP-GND ve BOTTOM-POWER'in dielektrik kalınlığı bakra kalınlığıyla aynı ve GND-L2 BOTTOM-POWER ile aynı. L3-POWER'in dielektrik kalınlığı bakra kalınlığıyla aynı. Bu laminasyon sırasında karışmayacak.

(2) Sinyal katı yakın referans uçağıyla sıkı olarak bağlanmalı (yani sinyal katı ve yakın bakra katı arasındaki dielektrik kalınlığı küçük olmalı); Güç bakıcısı ve toprak bakıcısı sıkı olarak bağlanmalı.

(3) Çok yüksek hızlarda, sinyal katmanı izole etmek için ekstra yeryüzü katmanı ekleyebilir, fakat gereksiz bir ses aracılığı olabilecek çoklu güç katmanı izole etmemek öneriliyor.

(4) Tipik laminat tasarım katlarının dağıtımı aşağıdaki tabelde gösterilir:

(5) Yüksek düzenlemenin genel prensipleri:

Komponentü yüzeyinin altında (ikinci katı) toprak uça ğıdır. Bu aygıt koruması katı ve üst katı düzenlemesi için bir referans uçağı sağlar.

Bütün sinyal katları toprak uçağına kadar yakın;

İki sinyal katından doğrudan yakın iki katından kaçınmaya çalışın;

Ana enerji tasarrufu mümkün olduğunca yakındır;

Laminatlı yapının simetrisini hesaplayın.

Ana tahtasının katı düzeni için, paralel uzun uzaktan uzaklaşmayı kontrol etmek zordur. Tahta seviyesi çalışma frekansı için 50MHZ üzerinde

(50MHZ altındaki duruma bakın ve düzgün rahatlayın), ayarlama prensipi öneriliyor:

Komponentü yüzeyi ve kaydırma yüzeyi tam bir yeryüzü uça ğı (kalkan);

Yaklaşık paralel düzenleme katları yok;

Bütün sinyal katları toprak uçağına kadar yakın;