Wat is impedantieregeling in pcb

Wat is een PCB-impedantiekaart? Hoe de PCB-impedantie berekenen? Wat is impedantiecontrole en impedantiematching?

Ten eerste, de definitie van PCB-impedantiekaart

Impedantieplaten worden over het algemeen ook wel impedantiestrips genoemd. Een goede gelamineerde structuur kan de karakteristieke impedantie van de printplaat regelen, en de sporen ervan kunnen een gemakkelijk controleerbare en voorspelbare transmissielijnstructuur vormen die een impedantieplaat wordt genoemd.

Ten tweede, de impedantiekarakteristieken van de printplaat

(1) Volgens de theorie van signaaloverdracht is het signaal een functie van tijd- en afstandsvariabelen, dus elk deel van het signaal kan op de verbinding veranderen. Daarom wordt de AC-impedantie van de verbinding bepaald, dat wil zeggen, de verhouding van de spanningsverandering en de stroomverandering is de karakteristieke impedantie van de transmissielijn: de karakteristieke impedantie van de transmissielijn is alleen gerelateerd aan de kenmerken van de signaalverbinding zelf.

(2) In het eigenlijke circuit is de weerstandswaarde van de draad zelf kleiner dan de verdeelde impedantie van het systeem, vooral in hoogfrequente circuits, hangt de karakteristieke impedantie voornamelijk af van de verdeelde impedantie veroorzaakt door de verdeelde capaciteit van de eenheid en de verdeelde eenheid inductie van de verbinding. De karakteristieke impedantie van een ideale transmissielijn hangt alleen af ​​van de per eenheid verdeelde capaciteit en per eenheid verdeelde inductantie van de verbinding.

3. Hoe de PCB-impedantie te berekenen

(1) De proportionele relatie tussen de stijgende flanktijd van het signaal en de tijd die nodig is om het signaal naar de ontvangende kant te verzenden, bepaalt of de signaalverbinding wordt beschouwd als een transmissielijn. De specifieke proportionele relatie kan worden verklaard door de volgende formule: Als de lengte van de draadverbinding op de printplaat groter is dan l/b, kan de verbindingsdraad tussen de signalen worden beschouwd als een transmissielijn.

(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 (natuurlijk, in het bereik van de signaalfrequentie groter dan 109 Hz), wordt het huideffect van het signaal overwogen en deze relatie moet zorgvuldig worden bestudeerd). Dan is voor een bepaalde transmissielijn de karakteristieke impedantie een constante.

(3) Het reflectieverschijnsel van het signaal wordt veroorzaakt door de inconsistentie van de karakteristieke impedantie van het aansturende uiteinde van het signaal en de transmissielijn en de impedantie van het ontvangende uiteinde. Voor een CMOS-circuit is de uitgangsimpedantie van het aandrijvende uiteinde van het signaal relatief klein, tientallen ohms. De ingangsimpedantie van de ontvangende kant is relatief groot.

Ten vierde, de impedantieregeling van de printplaat

(1) Er zullen verschillende signaaloverdrachten zijn in de geleiders in de printplaat. Om de transmissiesnelheid te verhogen, moet de frequentie worden verhoogd. Als het circuit zelf anders is vanwege factoren zoals etsen, stapeldikte en draadbreedte, zal de impedantiewaarde veranderen. , waardoor het signaal wordt vervormd. Daarom moet de impedantiewaarde van de geleider op de hogesnelheidsprintplaat worden geregeld binnen een bepaald bereik, dat "impedantieregeling" wordt genoemd.

(2) De belangrijkste factoren die de impedantie van PCB-sporen beïnvloeden, zijn de breedte van de koperdraad, de dikte van de koperdraad, de diëlektrische constante van het medium, de dikte van het medium, de dikte van de pad, het pad van de gronddraad, het spoor rond het spoor, enz. . Daarom is het bij het ontwerpen van de printplaat noodzakelijk om de impedantie van de bedrading op het bord te regelen, om signaalreflectie en andere problemen met elektromagnetische interferentie en signaalintegriteit zoveel mogelijk te voorkomen, en om de stabiliteit van het daadwerkelijke gebruik van de printplaat te waarborgen. Printplaat. De berekeningsmethode van microstriplijn en striplijnimpedantie op de printplaat kan verwijzen naar de overeenkomstige empirische formule.

5. Impedantieaanpassing van PCB

(1) Als er een signaaloverdracht is op de printplaat, wordt gehoopt dat deze soepel kan worden verzonden naar het ontvangende uiteinde met het minimale energieverlies van het verzendende uiteinde van de voeding, en het ontvangende uiteinde zal het volledig absorberen zonder enige reflectie. Om dit soort transmissie te bereiken, moet de impedantie in de lijn gelijk zijn aan de impedantie binnen het verzendende uiteinde, wat "impedantie-aanpassing" wordt genoemd.

(2) Bij het ontwerpen van high-speed PCB-circuits is impedantie-aanpassing een van de elementen van het ontwerp. De impedantiewaarde heeft een absolute relatie met de routeringsmethode. Of u bijvoorbeeld op de oppervlaktelaag of de binnenlaag loopt, de afstand tot de referentievoedingslaag of grondlaag, de breedte van het spoor, het materiaal van de printplaat, enz. hebben allemaal invloed op de karakteristieke impedantiewaarde van de spoor.

(3) Dat wil zeggen, de impedantiewaarde kan pas na bedrading worden bepaald. Over het algemeen zal de simulatiesoftware sommige bedradingssituaties met discontinue impedantie niet kunnen overwegen vanwege de beperking van het circuitmodel of het gebruikte wiskundige algoritme. Sommige afsluitingen, zoals serieweerstanden, kunnen worden gereserveerd om het effect van discontinue spoorimpedantie te verminderen.

Maar de echte oplossing voor het probleem is te proberen impedantiediscontinuïteiten bij het bedraden te voorkomen.

Het bovenstaande is de beschrijving van de elementen van de PCB-impedantiekaart. Beton heeft een rijke productie-ervaring op het gebied van impedantiecontrole en ondersteunt impedantiecontrole, impedantie op meerdere niveaus en impedantie-aanpassing. Neem voor PCB-behoeften contact op met verkoop via linda@pcbsfactory.com.