کنترل امپدانس در PCB چیست؟

برد امپدانس PCB چیست؟ چگونه امپدانس PCB را محاسبه کنیم؟ کنترل امپدانس و تطبیق امپدانس چیست؟

اول، تعریف برد امپدانس PCB

صفحات امپدانس عموماً نوارهای امپدانس نیز نامیده می شوند. یک ساختار چند لایه خوب می تواند امپدانس مشخصه PCB را کنترل کند و ردپای آن می تواند یک ساختار خط انتقال به راحتی قابل کنترل و قابل پیش بینی به نام صفحه امپدانس را تشکیل دهد.

دوم، ویژگی های امپدانس PCB

(1) طبق تئوری انتقال سیگنال، سیگنال تابعی از متغیرهای زمان و فاصله است، بنابراین هر قسمت از سیگنال ممکن است در اتصال تغییر کند. بنابراین، امپدانس AC اتصال تعیین می شود، یعنی نسبت تغییر ولتاژ و تغییر جریان، امپدانس مشخصه خط انتقال است: امپدانس مشخصه خط انتقال تنها به ویژگی های اتصال سیگنال مربوط می شود. خود

(2) در مدار واقعی، مقدار مقاومت خود سیم کمتر از امپدانس توزیع شده سیستم است، به ویژه در مدارهای فرکانس بالا، امپدانس مشخصه عمدتاً به امپدانس توزیع شده ناشی از ظرفیت توزیع شده واحد و واحد توزیع شده بستگی دارد. اندوکتانس اتصال امپدانس مشخصه یک خط انتقال ایده آل فقط به ظرفیت توزیع شده واحد و اندوکتانس توزیع شده اتصال بستگی دارد.

3. نحوه محاسبه امپدانس PCB

(1) رابطه متناسب بین زمان لبه افزایش سیگنال و زمان مورد نیاز برای ارسال سیگنال به انتهای گیرنده تعیین می کند که آیا اتصال سیگنال به عنوان یک خط انتقال در نظر گرفته می شود یا خیر. رابطه تناسبی خاص را می توان با فرمول زیر توضیح داد: اگر طول اتصال سیم روی PCB بیشتر از l/b باشد، سیم اتصال بین سیگنال ها را می توان به عنوان یک خط انتقال در نظر گرفت.

(2) According to the calculation formula of the signal equivalent impedance, the impedance of the transmission line can be expressed by the following formula: In the case of high frequency (tens of megahertz to hundreds of megahertz), wL>>R (البته در محدوده فرکانس سیگنال بیشتر از 109 هرتز) اثر پوستی سیگنال در نظر گرفته می شود و این رابطه نیاز به مطالعه دقیق دارد. سپس برای یک خط انتقال خاص، امپدانس مشخصه آن ثابت است.

(3) پدیده انعکاس سیگنال ناشی از ناهماهنگی امپدانس مشخصه انتهای محرک سیگنال و خط انتقال و امپدانس انتهای گیرنده است. برای یک مدار CMOS، امپدانس خروجی انتهای محرک سیگنال نسبتاً کوچک است، ده‌ها اهم. امپدانس ورودی انتهای دریافت کننده نسبتاً بزرگ است.

چهارم، کنترل امپدانس PCB

(1) انتقال سیگنال های مختلفی در هادی های برد مدار وجود خواهد داشت. برای افزایش سرعت انتقال باید فرکانس را افزایش داد. اگر خود مدار به دلیل عواملی مانند اچینگ، ضخامت پشته و عرض سیم متفاوت باشد، مقدار امپدانس تغییر خواهد کرد. ، سیگنال آن را تحریف می کند. بنابراین مقدار امپدانس هادی روی برد مدار پرسرعت باید در محدوده خاصی کنترل شود که به آن «کنترل امپدانس» می گویند.

(2) عوامل اصلی که بر امپدانس آثار PCB تأثیر می گذارند عرض سیم مسی، ضخامت سیم مسی، ثابت دی الکتریک محیط، ضخامت محیط، ضخامت پد، مسیر سیم زمین، رد اطراف ردیابی، و غیره. بنابراین، هنگام طراحی PCB، لازم است امپدانس سیم‌کشی روی برد کنترل شود تا از انعکاس سیگنال و سایر تداخل‌های الکترومغناطیسی و مشکلات یکپارچگی سیگنال تا حد امکان جلوگیری شود و از پایداری استفاده واقعی اطمینان حاصل شود. برد PCB. روش محاسبه خط میکرواستریپ و امپدانس خط نوار بر روی برد PCB می تواند به فرمول تجربی مربوطه مراجعه کند.

5. تطبیق امپدانس PCB

(1) در برد مدار، در صورت وجود انتقال سیگنال، امید است که بتوان آن را به آرامی با حداقل اتلاف انرژی از انتهای فرستنده منبع تغذیه به انتهای گیرنده منتقل کرد و انتهای گیرنده آن را کاملا جذب کرد. بدون هیچ بازتابی برای دستیابی به این نوع انتقال، امپدانس در خط باید با امپدانس داخل انتهای ارسال برابر باشد که به آن "تطبیق امپدانس" می گویند.

(2) هنگام طراحی مدارهای PCB با سرعت بالا، تطبیق امپدانس یکی از عناصر طراحی است. مقدار امپدانس با روش مسیریابی رابطه مطلق دارد. برای مثال، راه رفتن روی لایه سطحی یا لایه داخلی، فاصله از لایه منبع تغذیه مرجع یا لایه زمین، عرض ردیابی، مواد PCB و غیره همگی بر مقدار امپدانس مشخصه تأثیر می‌گذارند. پی گیری.

(3) یعنی مقدار امپدانس را فقط پس از سیم کشی می توان تعیین کرد. به طور کلی، نرم افزار شبیه سازی به دلیل محدودیت مدل مدار یا الگوریتم ریاضی مورد استفاده، قادر به در نظر گرفتن برخی موقعیت های سیم کشی با امپدانس ناپیوسته نخواهد بود. برخی از پایانه ها، مانند مقاومت های سری، می توانند برای کاهش اثر امپدانس ردیابی ناپیوسته رزرو شوند.

اما راه حل واقعی مشکل این است که از ناپیوستگی امپدانس در هنگام سیم کشی جلوگیری کنید.

موارد فوق شرح عناصر برد امپدانس PCB است. Beton دارای تجربه تولید غنی در زمینه کنترل امپدانس است و از کنترل امپدانس، امپدانس چند سطحی و تطبیق امپدانس پشتیبانی می کند. برای نیازهای PCB، لطفاً با فروش در linda@pcbsfactory.com تماس بگیرید.