PCB impedancia vezérlés

MintPCB A jelek kapcsolási sebessége tovább növekszik, a mai PCB-tervezőknek meg kell érteniük és ellenőrizniük kell a PCB-nyomok impedanciáját. A modern digitális áramkörök rövidebb jelzési idejével és magasabb órajelével a NYÁK-nyomok már nem egyszerű kapcsolatok, hanem átviteli vonalak.

A gyakorlatban 1ns-nál nagyobb digitális határsebességeknél vagy 300Mhz feletti analóg frekvenciáknál szükséges a nyomkövetési impedancia szabályozása. A NYÁK-nyomok egyik kulcsparamétere a karakterisztikus impedanciájuk (azaz a jelátviteli vonalon haladó hullám feszültségének és áramának aránya). A nyomtatott áramköri lap vezetőjének karakterisztikus impedanciája az áramköri lap tervezésének fontos mutatója, különösen aPCB tervezésA nagyfrekvenciás áramkörök esetében figyelembe kell venni, hogy a vezető karakterisztikus impedanciája és az eszköz vagy jel által igényelt jellemző impedancia ugyanaz, függetlenül attól, hogy egyezik-e vagy sem. Ez két fogalmat foglal magában: az impedanciaszabályozást és az impedanciaillesztést. Ez a cikk az impedanciaszabályozásra és a halmozási tervezési problémákra összpontosít.

Impedanciaszabályozás, az áramköri lap vezetőjének többféle jelátvitele lesz, hogy javítsa az átviteli sebességét, és javítania kell a frekvenciáját, magát a vonalat, ha a maratás miatt, a laminált réteg vastagságát, a vezető szélességét és más különböző tényezők, változtatásra méltó impedanciát eredményeznek, így a jel torzul. Ezért a nagy sebességű áramköri lap vezetőjének impedancia értékét egy bizonyos tartományon belül kell szabályozni, amelyet "impedanciavezérlésnek" neveznek.

A PCB nyomkövető impedanciáját az induktív és kapacitív induktivitás, az ellenállás és a vezetőképesség határozza meg. A NYÁK-nyomok impedanciáját befolyásoló tényezők a következők: a rézhuzal szélessége, a rézhuzal vastagsága, a dielektrikum dielektromos állandója, a dielektrikum vastagsága, a betétek vastagsága, a földelővezeték útja, a nyomvonal körüli nyomok, stb. PCB impedancia 25 és 120 ohm között van.

A gyakorlatban 1ns-nál nagyobb digitális határsebességeknél vagy 300Mhz feletti analóg frekvenciáknál szükséges a nyomkövetési impedancia szabályozása. A NYÁK-nyomok egyik kulcsparamétere a karakterisztikus impedanciájuk (azaz a jelátviteli vonalon haladó hullám feszültségének és áramának aránya). A nyomtatott áramköri lap vezetőjének karakterisztikus impedanciája az áramköri lap tervezésének fontos mutatója, különösen a nagyfrekvenciás áramkörök NYÁK tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a vezető karakterisztikus impedanciája és a jellemző impedancia által igényelt eszköz vagy jel ugyanaz, függetlenül attól, hogy megfelel-e vagy sem. Ez két fogalmat foglal magában: az impedancia szabályozását és az impedancia illesztését. Ez a cikk az impedancia szabályozására és a halmozási tervezési problémákra összpontosít.

Impedanciaszabályozás, az áramköri lap vezetőjének többféle jelátvitele lesz, hogy javítsa az átviteli sebességét, és javítania kell a frekvenciáját, magát a vonalat, ha a maratás miatt, a laminált réteg vastagságát, a vezető szélességét és más különböző tényezők, változtatásra méltó impedanciát eredményeznek, így a jel torzul. Ezért a nagy sebességű áramköri lap vezetőjének impedancia értékét egy bizonyos tartományon belül kell szabályozni, amelyet "impedanciavezérlésnek" neveznek.

A PCB nyomkövető impedanciáját az induktív és kapacitív induktivitás, az ellenállás és a vezetőképesség határozza meg. A NYÁK-nyomok impedanciáját befolyásoló tényezők a következők: a rézhuzal szélessége, a rézhuzal vastagsága, a dielektrikum dielektromos állandója, a dielektrikum vastagsága, a betétek vastagsága, a földelővezeték útja, a nyomvonal körüli nyomok, stb. PCB impedancia 25 és 120 ohm között van. A gyakorlatban a nyomtatott áramköri lapok átviteli vonala általában vezetéknyomból, egy vagy több referenciarétegből és szigetelőanyagból áll. A nyomvonal és a rétegek alkotják a vezérlőimpedanciát. A nyomtatott áramköri lapok gyakran többrétegűek, és a vezérlő impedancia többféleképpen is megszerkeszthető. Azonban bármilyen módszert is alkalmazunk, az impedancia értékét annak fizikai szerkezete és a szigetelőanyag elektronikus tulajdonságai határozzák meg:

       A jelnyom szélessége és vastagsága;

       A mag vagy az előretöltött anyag magassága a nyomvonal mindkét oldalán;

       A nyomvonalak és a táblarétegek konfigurációja;

       A mag és az előretöltött anyag szigetelési állandói.

       A PCB átviteli vonalaknak két fő formája van: Microstrip és Stripline.

       Mikrocsík:

       A mikroszalag egy szalaghuzal, amely egy átviteli vonalat jelent, amelynek csak az egyik oldalán referenciasík található, és amelynek teteje és oldalai levegőnek vannak kitéve (vagy bevonva), a szigetelő állandó Er kártya felülete felett, a teljesítmény- vagy alaplaphoz viszonyítva.

       Megjegyzés: ValójábanPCB gyártás, a táblagyártó általában zöld olajréteggel vonja be a NYÁK felületét, így a tényleges impedanciaszámításoknál általában az alábbi modellt használják a felületi mikroszalagos vonalakhoz:

       Szalagsor:

       A szalagvezeték két referenciasík közé elhelyezett huzalcsík, amint az alábbi ábrán látható, és a H1 és H2 dielektrikumok dielektromos állandói eltérőek lehetnek.

       A fenti két példa csak a mikroszalagos vonalak és szalagvezetékek tipikus bemutatója, sokféle speciális mikroszalag vonal és szalagvezeték létezik, például laminált mikroszalag vonalak stb., amelyek mindegyike az adott NYÁK egymásra épülő szerkezetéhez kapcsolódik.

       A karakterisztikus impedancia kiszámításához használt egyenletek bonyolult matematikai számításokat igényelnek, gyakran terepi megoldási módszerekkel, beleértve a határelem-analízist is, így az SI9000 speciális impedanciaszámító szoftverrel már csak a karakterisztikus impedancia paramétereit kell szabályoznunk:

       A szigetelőréteg Er dielektromos állandója, a W1, W2 (trapéz alakú) vonalvezetés szélessége, a T igazítás vastagsága és a H szigetelőréteg vastagsága.