¿Qué es el control de impedancia en pcb?

¿Qué es una placa de impedancia PCB? ¿Cómo calcular la impedancia de PCB? ¿Qué es el control de impedancia y la adaptación de impedancia?

Primero, la definición de placa de impedancia de PCB

Las placas de impedancia generalmente también se denominan tiras de impedancia. Una buena estructura laminada puede controlar la impedancia característica de la PCB, y sus trazas pueden formar una estructura de línea de transmisión fácilmente controlable y predecible llamada placa de impedancia.

En segundo lugar, las características de impedancia de la PCB.

(1) De acuerdo con la teoría de la transmisión de señales, la señal es una función de las variables de tiempo y distancia, por lo que cada parte de la señal puede cambiar en la conexión. Por lo tanto, se determina la impedancia de CA de la conexión, es decir, la relación entre el cambio de voltaje y el cambio de corriente es la impedancia característica de la línea de transmisión: la impedancia característica de la línea de transmisión solo está relacionada con las características de la conexión de la señal. sí mismo.

(2) En el circuito real, el valor de resistencia del cable en sí es menor que la impedancia distribuida del sistema, especialmente en circuitos de alta frecuencia, la impedancia característica depende principalmente de la impedancia distribuida causada por la unidad de capacitancia distribuida y la unidad distribuida inductancia de la conexión. La impedancia característica de una línea de transmisión ideal depende únicamente de la capacitancia unitaria distribuida y la inductancia unitaria distribuida de la conexión.

3. Cómo calcular la impedancia de PCB

(1) La relación proporcional entre el tiempo del flanco ascendente de la señal y el tiempo requerido para que la señal se transmita al extremo receptor determina si la conexión de la señal se considera una línea de transmisión. La relación proporcional específica puede explicarse mediante la siguiente fórmula: si la longitud de la conexión del cable en la PCB es mayor que l/b, el cable de conexión entre las señales puede considerarse como una línea de transmisión.

(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 (por supuesto, en el rango de frecuencia de la señal superior a 109 Hz), se considera el efecto de piel de la señal, y esta relación debe estudiarse cuidadosamente). Entonces, para cierta línea de transmisión, su impedancia característica es una constante.

(3) El fenómeno de reflexión de la señal es causado por la inconsistencia de la impedancia característica del extremo impulsor de la señal y la línea de transmisión y la impedancia del extremo receptor. Para un circuito CMOS, la impedancia de salida del extremo impulsor de la señal es relativamente pequeña, decenas de ohmios. La impedancia de entrada del extremo receptor es relativamente grande.

En cuarto lugar, el control de impedancia de la PCB.

(1) Habrá varias transmisiones de señales en los conductores de la placa de circuito. Para aumentar la velocidad de transmisión, se debe aumentar la frecuencia. Si el circuito en sí es diferente debido a factores como el grabado, el grosor de la pila y el ancho del cable, el valor de la impedancia cambiará. , distorsionando su señal. Por lo tanto, el valor de impedancia del conductor en la placa de circuito de alta velocidad debe controlarse dentro de un cierto rango, lo que se denomina "control de impedancia".

(2) Los principales factores que afectan la impedancia de las trazas de PCB son el ancho del cable de cobre, el grosor del cable de cobre, la constante dieléctrica del medio, el grosor del medio, el grosor de la almohadilla, el camino de el cable de tierra, la pista alrededor de la pista, etc. Por lo tanto, al diseñar la PCB, es necesario controlar la impedancia del cableado en la placa, para evitar el reflejo de la señal y otras interferencias electromagnéticas y problemas de integridad de la señal tanto como sea posible, y garantizar la estabilidad del uso real de la Placa PCB. El método de cálculo de la línea microstrip y la impedancia de la línea strip en la placa PCB puede referirse a la fórmula empírica correspondiente.

5. Coincidencia de impedancia de PCB

(1) En la placa de circuito, si hay una transmisión de señal, se espera que pueda transmitirse sin problemas al extremo receptor con la mínima pérdida de energía desde el extremo emisor de la fuente de alimentación, y el extremo receptor lo absorberá por completo sin ningún reflejo. Para lograr este tipo de transmisión, la impedancia en la línea debe ser igual a la impedancia dentro del extremo de envío, lo que se denomina "adaptación de impedancia".

(2) Al diseñar circuitos PCB de alta velocidad, la adaptación de impedancia es uno de los elementos del diseño. El valor de la impedancia tiene una relación absoluta con el método de enrutamiento. Por ejemplo, ya sea para caminar sobre la capa superficial o la capa interna, la distancia desde la capa de fuente de alimentación de referencia o la capa de tierra, el ancho de la traza, el material de la PCB, etc. afectarán el valor de impedancia característica de la rastro.

(3) Es decir, el valor de la impedancia solo se puede determinar después del cableado. Generalmente, el software de simulación no podrá considerar algunas situaciones de cableado con impedancia discontinua debido a la limitación del modelo de circuito o del algoritmo matemático utilizado. Algunas terminaciones, como las resistencias en serie, se pueden reservar para mitigar el efecto de la impedancia de traza discontinua.

Pero la solución real al problema es tratar de evitar las discontinuidades de impedancia al cablear.

Lo anterior es la descripción de los elementos de la placa de impedancia PCB. Beton tiene una rica experiencia en producción en el campo del control de impedancia y admite el control de impedancia, la impedancia multinivel y la adaptación de impedancia. Para necesidades de PCB, comuníquese con ventas al linda@pcbsfactory.com.