O que é controle de impedância em pcb

O que é uma Placa de Impedância PCB? Como calcular a impedância do PCB? O que é controle de impedância e casamento de impedância?

Primeiro, a definição de placa de impedância PCB

As placas de impedância também são geralmente chamadas de tiras de impedância. Uma boa estrutura laminada pode controlar a impedância característica do PCB, e seus traços podem formar uma estrutura de linha de transmissão facilmente controlável e previsível chamada placa de impedância.

Em segundo lugar, as características de impedância do PCB

(1) De acordo com a teoria da transmissão do sinal, o sinal é uma função das variáveis ​​de tempo e distância, então cada parte do sinal pode mudar na conexão. Portanto, a impedância CA da conexão é determinada, ou seja, a relação entre a mudança de tensão e a mudança de corrente é a impedância característica da linha de transmissão: a impedância característica da linha de transmissão está relacionada apenas às características da conexão do sinal em si.

(2) No circuito real, o valor da resistência do próprio fio é menor que a impedância distribuída do sistema, especialmente em circuitos de alta frequência, a impedância característica depende principalmente da impedância distribuída causada pela capacitância distribuída unitária e unidade distribuída indutância da conexão. A impedância característica de uma linha de transmissão ideal depende apenas da capacitância distribuída unitária e da indutância distribuída unitária da conexão.

3. Como calcular a impedância do PCB

(1) A relação proporcional entre o tempo de borda de subida do sinal e o tempo necessário para que o sinal seja transmitido ao receptor determina se a conexão do sinal é considerada uma linha de transmissão. A relação proporcional específica pode ser explicada pela seguinte fórmula: Se o comprimento da conexão do fio no PCB for maior que l/b, o fio de conexão entre os sinais pode ser considerado uma linha de transmissão.

(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 (claro, na faixa de frequência do sinal maior que 109 Hz) , o efeito pelicular do sinal é considerado, e essa relação precisa ser cuidadosamente estudada). Então, para uma determinada linha de transmissão, sua impedância característica é uma constante.

(3) O fenômeno de reflexão do sinal é causado pela inconsistência da impedância característica da extremidade motriz do sinal e da linha de transmissão e a impedância da extremidade receptora. Para um circuito CMOS, a impedância de saída do final do sinal é relativamente pequena, dezenas de ohms. A impedância de entrada da extremidade receptora é relativamente grande.

Em quarto lugar, o controle de impedância do PCB

(1) Haverá várias transmissões de sinal nos condutores da placa de circuito. Para aumentar a taxa de transmissão, a frequência deve ser aumentada. Se o próprio circuito for diferente devido a fatores como corrosão, espessura da pilha e largura do fio, o valor da impedância será alterado. , distorcendo seu sinal. Portanto, o valor da impedância do condutor na placa de circuito de alta velocidade deve ser controlado dentro de uma determinada faixa, chamada de "controle de impedância".

(2) Os principais fatores que afetam a impedância dos traços de PCB são a largura do fio de cobre, a espessura do fio de cobre, a constante dielétrica do meio, a espessura do meio, a espessura da almofada, o caminho do o fio terra, o traço ao redor do traço, etc. Portanto, ao projetar o PCB, é necessário controlar a impedância da fiação na placa, de modo a evitar tanto quanto possível a reflexão do sinal e outras interferências eletromagnéticas e problemas de integridade do sinal e garantir a estabilidade do uso real do Placa PCB. O método de cálculo da impedância da linha microstrip e da linha strip na placa PCB pode se referir à fórmula empírica correspondente.

5. Correspondência de impedância do PCB

(1) Na placa de circuito, se houver uma transmissão de sinal, espera-se que ela possa ser transmitida suavemente para a extremidade receptora com a perda mínima de energia da extremidade transmissora da fonte de alimentação, e a extremidade receptora irá absorvê-la completamente sem nenhuma reflexão. Para conseguir este tipo de transmissão, a impedância na linha deve ser igual à impedância dentro da extremidade transmissora, o que é chamado de "casamento de impedância".

(2) Ao projetar circuitos PCB de alta velocidade, a correspondência de impedância é um dos elementos do projeto. O valor da impedância tem uma relação absoluta com o método de roteamento. Por exemplo, seja para caminhar na camada de superfície ou na camada interna, a distância da camada de fonte de alimentação de referência ou camada de solo, a largura do traço, o material do PCB, etc. afetará o valor de impedância característica do vestígio.

(3) Ou seja, o valor da impedância só pode ser determinado após a fiação. Geralmente, o software de simulação não será capaz de considerar algumas situações de fiação com impedância descontínua devido à limitação do modelo do circuito ou do algoritmo matemático utilizado. Algumas terminações, como resistores em série, podem ser reservadas para atenuar o efeito da impedância de traço descontínuo.

Mas a solução real para o problema é tentar evitar descontinuidades de impedância durante a fiação.

O acima é a descrição dos elementos da placa de impedância PCB. Beton tem uma rica experiência de produção no campo de controle de impedância e suporta controle de impedância, impedância multinível e correspondência de impedância. Para necessidades de PCB, entre em contato com vendas em linda@pcbsfactory.com.