Vad är impedanskontroll i PCB

Vad är ett PCB-impedanskort? Hur beräknar man PCB-impedans? Vad är impedanskontroll och impedansmatchning?

Först, definitionen av PCB-impedanskort

Impedansplattor kallas i allmänhet även impedansremsor. En bra laminerad struktur kan styra PCB:s karakteristiska impedans, och dess spår kan bilda en lätt kontrollerbar och förutsägbar transmissionslinjestruktur som kallas en impedansplatta.

För det andra, impedansegenskaperna hos PCB:n

(1) Enligt teorin om signalöverföring är signalen en funktion av tids- och avståndsvariabler, så varje del av signalen kan ändras på anslutningen. Därför bestäms växelströmsimpedansen för anslutningen, det vill säga förhållandet mellan spänningsändringen och strömändringen är den karakteristiska impedansen för överföringsledningen: överföringsledningens karakteristiska impedans är endast relaterad till egenskaperna hos signalanslutningen sig.

(2) I den faktiska kretsen är resistansvärdet för själva tråden mindre än systemets distribuerade impedans, särskilt i högfrekvenskretsar, den karakteristiska impedansen beror huvudsakligen på den distribuerade impedansen som orsakas av enhetens distribuerade kapacitans och enhetsdistribution anslutningens induktans. Den karakteristiska impedansen för en ideal transmissionsledning beror endast på enhetens distribuerade kapacitans och enhetsfördelade induktans för anslutningen.

3. Hur man beräknar PCB impedans

(1) Det proportionella förhållandet mellan den stigande flanktiden för signalen och den tid som krävs för att signalen ska sändas till den mottagande änden avgör om signalförbindelsen betraktas som en transmissionsledning. Det specifika proportionella förhållandet kan förklaras med följande formel: Om längden på trådanslutningen på kretskortet är större än l/b kan anslutningsledningen mellan signalerna betraktas som en transmissionsledning.

(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 (naturligtvis inom området för signalfrekvens större än 109Hz) beaktas signalens hudeffekt, och detta förhållande måste studeras noggrant). Sedan för en viss transmissionsledning är dess karakteristiska impedans en konstant.

(3) Reflexionsfenomenet för signalen orsakas av inkonsekvensen i den karakteristiska impedansen hos den drivande änden av signalen och transmissionsledningen och impedansen hos den mottagande änden. För en CMOS-krets är utimpedansen för signalens drivande ände relativt liten, tiotals ohm. Ingångsimpedansen hos den mottagande änden är relativt stor.

För det fjärde, impedanskontroll av PCB

(1) Det kommer att finnas olika signalöverföringar i ledarna i kretskortet. För att öka överföringshastigheten måste frekvensen ökas. Om själva kretsen är annorlunda på grund av faktorer som etsning, stapeltjocklek och trådbredd kommer impedansvärdet att ändras. , förvränger dess signal. Därför bör impedansvärdet för ledaren på höghastighetskretskortet styras inom ett visst område, vilket kallas "impedanskontroll".

(2) De viktigaste faktorerna som påverkar impedansen hos PCB-spår är koppartrådens bredd, koppartrådens tjocklek, mediets dielektriska konstant, mediets tjocklek, dynans tjocklek, vägen för jordledningen, spåret runt spåret, etc. . Därför är det nödvändigt att kontrollera impedansen för ledningarna på kortet när man designar kretskortet, för att undvika signalreflektion och andra elektromagnetiska störningar och signalintegritetsproblem så mycket som möjligt och säkerställa stabiliteten i den faktiska användningen av PCB-kort. Beräkningsmetoden för mikrostrip-linje och strip-linjeimpedans på PCB-kortet kan referera till motsvarande empiriska formel.

5. Impedansmatchning av PCB

(1) I kretskortet, om det finns en signalöverföring, hoppas man att den kan överföras smidigt till den mottagande änden med den minsta energiförlusten från den sändande änden av strömförsörjningen, och den mottagande änden kommer att helt absorbera den utan någon eftertanke. För att uppnå denna typ av överföring måste impedansen i ledningen vara lika med impedansen inuti sändningsänden, vilket kallas "impedansmatchning".

(2) Vid design av höghastighets-PCB-kretsar är impedansmatchning en av delarna i designen. Impedansvärdet har ett absolut samband med routingmetoden. Om man till exempel ska gå på ytskiktet eller det inre skiktet, kommer avståndet från referensströmförsörjningsskiktet eller jordskiktet, spårets bredd, kretskortets material etc. alla att påverka det karakteristiska impedansvärdet för spår.

(3) Det vill säga, impedansvärdet kan endast bestämmas efter kabeldragning. Generellt sett kommer simuleringsmjukvaran inte att kunna överväga vissa ledningssituationer med diskontinuerlig impedans på grund av begränsningen av kretsmodellen eller den matematiska algoritm som används. Vissa avslutningar, såsom seriemotstånd, kan reserveras för att mildra effekten av diskontinuerlig spårimpedans.

Men den verkliga lösningen på problemet är att försöka undvika impedansdiskontinuiteter vid kabeldragning.

Ovanstående är beskrivningen av elementen i PCB-impedanskortet. Beton har rik produktionserfarenhet inom området impedanskontroll och stöder impedanskontroll, flernivåimpedans och impedansmatchning. För PCB-behov, kontakta försäljningen på linda@pcbsfactory.com.