Đường truyền trong thiết kế PCB tốc độ cao

2021-10-23

Author：Downs

Để tìm hiểu về thiết kế PCB tốc độ cao, trước tiên bạn phải biết đường truyền là gì. Tín hiệu sẽ phản xạ vì dấu vết trên PCB có một số trở kháng nhất định và trở kháng của đường dây không phù hợp với đầu ra, dẫn đến phản xạ tín hiệu. Sẽ có sự chậm trễ trong việc truyền tín hiệu trong PCB. Nếu thời gian không phù hợp, hệ thống sẽ tấn công. Đây là những vấn đề gây ra bởi đường dây truyền tải điện.

Đường dây truyền tải điện là gì?

Định nghĩa của một đường truyền là một đường tín hiệu có tín hiệu trở lại (bao gồm hai dây có độ dài nhất định, một là đường truyền tín hiệu và một là đường truyền thông tin trở lại), và đường truyền phổ biến nhất cũng là dấu vết trên bảng PCB của chúng tôi.

1. Phân tích đường truyền để đảm bảo vòng tiếp xúc, dây dẫn riêng lẻ không thể trở thành đường truyền; 2. Giống như điện trở, điện dung và cảm ứng, đường truyền cũng là một thành phần mạch lý tưởng, nhưng đặc điểm của nó rất khác nhau và được sử dụng để mô phỏng. Hiệu quả tốt hơn, nhưng khái niệm mạch phức tạp hơn; 3. Đường truyền có hai đặc điểm rất quan trọng: trở kháng đặc trưng và trì hoãn.

Phân tích khái niệm và cấu trúc của đường truyền trong thiết kế PCB tốc độ cao

Trở kháng đường truyền

Hãy bắt đầu bằng cách làm rõ một vài khái niệm. Chúng ta thường thấy trở kháng, trở kháng đặc trưng và trở kháng tức thời. Nói một cách chính xác, chúng khác nhau, nhưng chúng luôn giống nhau. Chúng vẫn là định nghĩa cơ bản của trở kháng:

Trở kháng đầu vào tại điểm xuất phát của đường truyền được gọi tắt là trở kháng;

Trở kháng tức thời mà tín hiệu gặp phải tại bất kỳ thời điểm nào được gọi là trở kháng tức thời;

Nếu đường truyền có trở kháng tức thời liên tục, nó được gọi là trở kháng đặc trưng của đường truyền.

Trở kháng đặc trưng mô tả trở kháng thoáng qua nhận được khi tín hiệu đi dọc theo đường truyền, đây là yếu tố chính ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tín hiệu trong mạch của đường truyền.

Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, trở kháng đặc trưng thường được sử dụng để gọi chung là trở kháng đường truyền.

Độ trễ truyền

Độ trễ thời gian, còn được gọi là độ trễ thời gian (TD), thường đề cập đến thời gian cần thiết để một tín hiệu điện từ hoặc tín hiệu ánh sáng đi qua toàn bộ môi trường truyền dẫn. Độ trễ thời gian trên đường truyền là thời gian cần thiết để tín hiệu đi qua toàn bộ đường truyền.

Sự chậm trễ lan truyền còn được gọi là sự chậm trễ lan truyền (PD). Thông thường, nó đề cập đến sự chậm trễ trong thời gian truyền tín hiệu điện từ hoặc tín hiệu ánh sáng trong môi trường truyền tải có độ dài đơn vị. Nó tỷ lệ nghịch với "tốc độ lan truyền" (đếm ngược) trong "Ps/inch" hoặc "S/m".

Như bạn có thể thấy từ định nghĩa, độ trễ thời gian=độ trễ truyền * độ dài truyền (L).

Cấu trúc đường truyền PCB

Bảng mạch

Cấu trúc đường truyền được nhìn thấy trong một PCB điển hình bao gồm các dây được nhúng trong hoặc gần điện môi hoặc vật liệu cách điện và có một hoặc nhiều mặt phẳng tham chiếu. Kim loại trong PCB điển hình là đồng và điện môi là một loại sợi thủy tinh được gọi là FR4. Hai loại đường truyền phổ biến nhất trong thiết kế kỹ thuật số là microband và ribbon.

Microband thường đề cập đến các dấu vết trên lớp ngoài của PCB và chỉ có một mặt phẳng tham chiếu. Có hai loại dây Microband: chôn hoặc không chôn. Dây microband bị chôn vùi (đôi khi được gọi là nhúng) chỉ đơn giản là nhúng dây truyền vào điện môi, nhưng nó vẫn chỉ có một mặt phẳng tham chiếu. Ribbon đề cập đến các dấu vết bên trong giữa hai mặt phẳng tham chiếu.

Bạn có biết đường truyền trong thiết kế PCB tốc độ cao?