Nadzor impedance PCB

KotPCB hitrosti preklapljanja signalov še naprej naraščajo, morajo današnji oblikovalci PCB razumeti in nadzorovati impedanco sledi PCB. Zaradi krajših signalnih časov in višjih taktov sodobnih digitalnih vezij sledi PCB niso več preproste povezave, temveč prenosne linije.

V praksi je treba nadzorovati impedanco sledi pri digitalnih mejnih hitrostih, višjih od 1ns, ali analognih frekvencah nad 300 Mhz. Eden od ključnih parametrov sledi PCB je njihova karakteristična impedanca (tj. razmerje med napetostjo in tokom vala, ko ta potuje po liniji za prenos signala). Karakteristična impedanca prevodnika tiskanega vezja je pomemben pokazatelj oblikovanja vezja, zlasti vOblikovanje PCBvisokofrekvenčnih tokokrogov je treba upoštevati, da sta karakteristična impedanca prevodnika in naprave ali signala, ki ju zahteva karakteristična impedanca, enaka, ne glede na to, ali se ujemata ali ne. To vključuje dva koncepta: nadzor impedance in ujemanje impedance, ta članek se osredotoča na nadzor impedance in težave z zasnovo zlaganja.

Nadzor impedance, prevodnik v vezju bo imel raznovrsten prenos signala, da bi izboljšal svojo hitrost prenosa in mora izboljšati svojo frekvenco, sama linija, če je zaradi jedkanja, debelina laminirane plasti, širina prevodnika in drugi različni dejavniki, bodo povzročili impedanco, ki jo je vredno spremeniti, tako da bo njen signal popačen. Zato je treba prevodnik v vezju za visoke hitrosti, njegovo vrednost impedance nadzorovati v določenem območju, ki se imenuje "nadzor impedance".

Impedanca sledi PCB bo določena z njegovo induktivno in kapacitivno induktivnostjo, uporom in prevodnostjo. Dejavniki, ki vplivajo na impedanco sledi PCB, so: širina bakrene žice, debelina bakrene žice, dielektrična konstanta dielektrika, debelina dielektrika, debelina blazinic, pot ozemljitvene žice, sledi okoli sledi itd. Impedanca PCB se giblje od 25 do 120 ohmov.

V praksi je treba nadzorovati impedanco sledi pri digitalnih mejnih hitrostih, višjih od 1ns, ali analognih frekvencah nad 300 Mhz. Eden od ključnih parametrov sledi PCB je njihova karakteristična impedanca (tj. razmerje med napetostjo in tokom vala, ko ta potuje po liniji za prenos signala). Karakteristična impedanca prevodnika tiskanega vezja je pomemben pokazatelj oblikovanja vezja, zlasti pri načrtovanju PCB visokofrekvenčnih vezij je treba upoštevati, da je značilna impedanca prevodnika in naprave ali signala, ki ga zahteva karakteristična impedanca istega, ne glede na to, ali se ujema ali ne. To vključuje dva koncepta: nadzor impedance in ujemanje impedance, ta članek se osredotoča na nadzor impedance in težave z zasnovo zlaganja.

Nadzor impedance, prevodnik v vezju bo imel raznovrsten prenos signala, da bi izboljšal svojo hitrost prenosa in mora izboljšati svojo frekvenco, sama linija, če je zaradi jedkanja, debelina laminirane plasti, širina prevodnika in drugi različni dejavniki, bodo povzročili impedanco, ki jo je vredno spremeniti, tako da bo njen signal popačen. Zato je treba prevodnik v vezju za visoke hitrosti, njegovo vrednost impedance nadzorovati v določenem območju, ki se imenuje "nadzor impedance".

Impedanca sledi PCB bo določena z njegovo induktivno in kapacitivno induktivnostjo, uporom in prevodnostjo. Dejavniki, ki vplivajo na impedanco sledi PCB, so: širina bakrene žice, debelina bakrene žice, dielektrična konstanta dielektrika, debelina dielektrika, debelina blazinic, pot ozemljitvene žice, sledi okoli sledi itd. Impedanca PCB se giblje od 25 do 120 ohmov. V praksi prenosni vod PCB običajno sestoji iz žične sledi, ene ali več referenčnih plasti in izolacijskega materiala. Sled in plasti tvorijo krmilno impedanco. PCB-ji so pogosto večplastni in krmilno impedanco je mogoče sestaviti na različne načine. Ne glede na uporabljeno metodo bo vrednost impedance določena z njeno fizično strukturo in elektronskimi lastnostmi izolacijskega materiala:

       širina in debelina signalne sledi;

       Višina jedra ali prednapolnjenega materiala na obeh straneh sledi;

       Konfiguracija sledi in plasti plošče;

       Izolacijske konstante jedra in prednapolnjenega materiala.

       Obstajata dve glavni obliki prenosnih linij PCB: mikrotrakasti in trakasti.

       mikrotrakasti:

       Mikrotrakasta žica je trakasta žica, kar pomeni prenosni vod z referenčno ravnino samo na eni strani, z vrhom in stranicami, ki so izpostavljene zraku (ali prevlečene), nad površino plošče z izolacijsko konstanto Er, ki se nanaša na napajalno ali ozemljitveno ravnino.

       Note: In actual Proizvodnja PCB, proizvajalec plošče običajno premaže površino tiskanega vezja s plastjo zelenega olja, zato se pri dejanskih izračunih impedance spodaj prikazani model običajno uporablja za površinske mikrotrakaste linije:

       Trakasti črta:

       Trakasti val je trak žice, nameščen med dve referenčni ravnini, kot je prikazano na spodnji sliki, in dielektrične konstante dielektrikov, ki jih predstavljata H1 in H2, so lahko različne.

       Zgornja dva primera sta samo tipična predstavitev mikrotrakastih linij in trakastih linij, obstaja veliko različnih vrst specifičnih mikrotrakastih linij in trakastih linij, kot so laminirani mikrotrakasti črti itd., ki so vsi povezani s strukturo zlaganja določenega tiskanega vezja.

       Enačbe, ki se uporabljajo za izračun karakteristične impedance, zahtevajo zapletene matematične izračune, pogosto z uporabo metod reševanja na terenu, vključno z analizo mejnih elementov, zato moramo z uporabo specializirane programske opreme za izračun impedance SI9000 nadzorovati parametre karakteristične impedance:

       Dielektrična konstanta izolacijske plasti Er, širina trase W1, W2 (trapezno), debelina trase T in debelina izolacijske plasti H.