Контроль импеданса печатной платы

Какпечатная плата Скорость переключения сигналов продолжает расти, поэтому сегодняшним разработчикам печатных плат необходимо понимать и контролировать импеданс дорожек печатной платы. Благодаря более короткому времени передачи сигналов и более высокой тактовой частоте современных цифровых схем трассы печатной платы больше не являются простыми соединениями, а скорее линиями передачи.

На практике необходимо контролировать сопротивление трассы при предельных цифровых скоростях выше 1 нс или аналоговых частотах выше 300 МГц. Одним из ключевых параметров дорожек печатной платы является их характеристический импеданс (т.е. отношение напряжения к току волны при ее распространении по линии передачи сигнала). Характеристическое сопротивление проводника печатной платы является важным показателем конструкции печатной платы, особенно вдизайн печатной платыПри работе высокочастотных цепей необходимо учитывать, что характеристическое сопротивление проводника и устройства или сигнала, необходимое для характеристического сопротивления, одинаково, независимо от того, совпадают они или нет. Это включает в себя две концепции: управление импедансом и согласование импеданса. В этой статье основное внимание уделяется управлению импедансом и вопросам проектирования стекирования.

Контроль импеданса, проводник на печатной плате будет иметь различную передачу сигнала, чтобы улучшить скорость его передачи и должен улучшить его частоту, саму линию, если из-за травления, толщину ламинированного слоя, ширину проводника. и другие различные факторы приведут к изменению импеданса, что приведет к искажению сигнала. Следовательно, значение импеданса проводника на высокоскоростной плате должно контролироваться в определенном диапазоне, называемом «контроль импеданса».

Импеданс дорожки печатной платы будет определяться ее индуктивной и емкостной индуктивностью, сопротивлением и проводимостью. Факторами, влияющими на полное сопротивление дорожек печатной платы, являются: ширина медного провода, толщина медного провода, диэлектрическая проницаемость диэлектрика, толщина диэлектрика, толщина площадок, путь заземляющего провода, дорожки вокруг дорожки и т. д. Импеданс печатной платы составляет от 25 до 120 Ом.

На практике необходимо контролировать сопротивление трассы при предельных цифровых скоростях выше 1 нс или аналоговых частотах выше 300 МГц. Одним из ключевых параметров дорожек печатной платы является их характеристический импеданс (т.е. отношение напряжения к току волны при ее распространении по линии передачи сигнала). Характеристическое сопротивление проводника печатной платы является важным показателем конструкции печатной платы, особенно при проектировании печатных плат высокочастотных цепей, необходимо учитывать, что характеристическое сопротивление проводника и устройства или сигнала, требуемое характеристическим сопротивлением того же самого, независимо от того, совпадают они или нет. Это включает в себя две концепции: управление импедансом и согласование импеданса. В этой статье основное внимание уделяется управлению импедансом и вопросам проектирования стекирования.

Контроль импеданса, проводник на печатной плате будет иметь различную передачу сигнала, чтобы улучшить скорость его передачи и должен улучшить его частоту, саму линию, если из-за травления, толщину ламинированного слоя, ширину проводника. и другие различные факторы приведут к изменению импеданса, что приведет к искажению сигнала. Следовательно, значение импеданса проводника на высокоскоростной плате должно контролироваться в определенном диапазоне, называемом «контроль импеданса».

Импеданс дорожки печатной платы будет определяться ее индуктивной и емкостной индуктивностью, сопротивлением и проводимостью. Факторами, влияющими на полное сопротивление дорожек печатной платы, являются: ширина медного провода, толщина медного провода, диэлектрическая проницаемость диэлектрика, толщина диэлектрика, толщина площадок, путь заземляющего провода, дорожки вокруг дорожки и т. д. Импеданс печатной платы составляет от 25 до 120 Ом. На практике линия передачи печатной платы обычно состоит из проводника, одного или нескольких опорных слоев и изолирующего материала. Трасса и слои образуют управляющий импеданс. Печатные платы часто бывают многослойными, и управляющее сопротивление может быть построено различными способами. Однако какой бы метод ни использовался, значение импеданса будет определяться его физической структурой и электронными свойствами изолирующего материала:

       Ширина и толщина следа сигнала;

       Высота сердечника или предварительно заполненного материала по обе стороны трассы;

       Конфигурация дорожек и слоев платы;

       Изоляционные константы сердечника и предварительно заполненного материала.

       Существует две основные формы линий передачи печатных плат: микрополосковые и полосковые.

       Микрополосковая:

       Микрополосковый провод представляет собой ленточный провод, то есть линию передачи с опорной плоскостью только с одной стороны, причем верхняя и боковые стороны открыты для воздуха (или имеют покрытие), над поверхностью изолирующей платы Er с постоянной константой, относительно плоскости питания или заземления.

       Примечание. В действительностиПроизводство печатных платПроизводитель платы обычно покрывает поверхность печатной платы слоем зеленого масла, поэтому при реальных расчетах импеданса для поверхностных микрополосковых линий обычно используется модель, показанная ниже:

       Полосковая линия:

       Полосковая линия — это полоска провода, помещенная между двумя опорными плоскостями, как показано на рисунке ниже, а диэлектрические проницаемости диэлектриков, обозначаемых H1 и H2, могут быть разными.

       Два приведенных выше примера являются лишь типичной демонстрацией микрополосковых линий и полосковых линий. Существует множество различных типов конкретных микрополосковых линий и полосковых линий, таких как ламинированные микрополосковые линии и т. д., все из которых связаны со структурой стекирования конкретной печатной платы.

       Уравнения, используемые для расчета характеристического импеданса, требуют сложных математических расчетов, часто с использованием методов решения поля, включая анализ граничных элементов, поэтому с помощью специализированного программного обеспечения для расчета импеданса SI9000 все, что нам нужно сделать, это контролировать параметры характеристического сопротивления:

       Диэлектрическая проницаемость изоляционного слоя Er, ширина выравнивания W1, W2 (трапециевидная), толщина выравнивания Т и толщина изоляционного слоя H.