Платы управления импедансом

Когда для правильной работы сигналу требуется определенный импеданс, предпочтение следует отдавать управляемому импедансу. В высокочастотных приложениях поддержание постоянного импеданса на всей электронной плате необходимо для защиты передаваемых данных от повреждений и поддержания чистоты сигнала. Чем длиннее трасса или выше частота, тем больше требуется адаптации. Любое отсутствие строгости на этом этапе может увеличить время переключения электронного устройства или схемы и вызвать непредвиденные ошибки.

Неконтролируемый импеданс трудно проанализировать после того, как компоненты установлены в цепи. Компоненты имеют разные допуски в зависимости от их партии. Кроме того, на их технические характеристики влияют перепады температуры, которые могут привести к сбоям в работе. В таких случаях замена компонента поначалу может показаться решением, хотя на самом деле причиной проблемы является неподходящий импеданс дорожки.

Вот почему импедансы трасс и их допуски должны быть проверены на ранней стадии проектирования печатной платы. Разработчики должны работать рука об руку с производителем, чтобы гарантировать соответствие характеристик компонентов.

Есть несколько факторов, влияющих на импеданс печатной платы: толщина диэлектрика, ширина дорожки, толщина меди, диэлектрическая проницаемость Er материала, выбранного для пакета, и толщина паяльной маски.

• Ширина следа: Чем больше ширина дорожки, тем ниже будет импеданс. Чем тоньше ширина дорожки, тем больший импеданс предлагается. Увеличение толщины платы увеличивает импеданс, а уменьшение - уменьшает импеданс.
• Толщина диэлектрика: толщина диэлектрика также влияет на импеданс. Диэлектрическая прочность материала является мерой электрической прочности изолятора. Оно определяется как максимальное напряжение, необходимое для пробоя диэлектрика через материал, и выражается в вольтах на единицу толщины.
• Толщина меди: Толщина меди также учитывается при расчете импеданса дорожки в высокоскоростных и радиочастотных цифровых цепях.
• Диэлектрическая постоянная: Диэлектрическая проницаемость — это отношение диэлектрической проницаемости материала к диэлектрической проницаемости в вакууме. В печатной плате диэлектрическая проницаемость имеет тенденцию изменяться обратно пропорционально частоте. Печатная плата с низкой стабильной диэлектрической проницаемостью подходит для высоких частот и регулируемого импеданса. Более сложная диэлектрическая проницаемость часто может непредсказуемым образом повлиять на импеданс.

Линии трассировки должны быть как можно короче и по возможности уменьшать их длину. Если длины трасс достаточно велики, следует использовать терминаторы для предотвращения отражений.

Следует избегать шлейфов и разрывов маршрутизации, которые усиливают отражения и ухудшают качество сигнала.

Для маршрутизации дифференциальных пар постарайтесь убедиться, что пары сигналов имеют одинаковую длину.

Использование обратного сверления - для толстой объединительной платы, где сигнал идет от верхнего слоя к одному из внутренних слоев, оставшаяся часть медного ствола переходного отверстия или штырь разъема с запрессовкой будет шлейфом, что приведет к отражению . Обратное сверление удаляет нежелательную медь. Это метод, используемый для удаления неиспользуемой части или заглушки медного цилиндра из сквозного отверстия в печатной плате.

Рассмотрите возможность использования иммерсионного серебра в качестве поверхностного покрытия вместо ENIG. Иммерсионное серебро обеспечивает меньшие потери на входе (потери), чем ENIG, исключительно потому, что содержание никеля в ENIG приводит к большим потерям, а из-за скин-эффекта оно не очень подходит для высокоскоростных схем. Плоскостность контактной площадки такая же, как у ENIG, и она более удобна в работе.

Уменьшите размер антипадов на плоских слоях. Антиплощадки — это места, где контактные площадки удалены или медь удалена на плоских слоях, где контактная площадка не должна или не соединяется с этой плоскостью. Иногда размер антиподложки слишком велик, создавая ненужные пустоты в плоскости. Уменьшение размера антиплощадки позволяет добиться большей непрерывности плоскости, что приводит к более чистому сигналу и обратному пути.

Для обеспечения целостности сигнала в высокоскоростных конструкциях печатных плат необходимы высокие импедансные характеристики в соединениях дорожки проводника.

Их можно определить только после расчета контролируемого импеданса печатной платы на основе спецификаций импеданса, компоновки и структуры слоев.

Вы можете использовать калькулятор импеданса онлайн. Это поможет вам рассчитать ширину дорожки, несимметричный или дифференциальный импеданс — как для микрополосковых, так и для полосковых моделей — и другие параметры, такие как диэлектрическая высота, диэлектрическая проницаемость и толщина дорожки. Инструмент также предоставит руководство по значениям диэлектрической проницаемости для различных материалов печатных плат.

Кроме того, вы можете связаться с нами, чтобы получить расчет импеданса.

• 1. Что такое импеданс?

  Импеданс, измеренный в Омах (символ Ω), несколько отличается от сопротивления. Импеданс — это характеристика переменного тока, а сопротивление — характеристика постоянного тока. Импеданс становится существенным по мере увеличения частоты сигнала, обычно становясь критическим для дорожек печатных плат при компонентах сигнала в две-три сотни МГц и выше.

• 2. Как работает контроль импеданса?

  Контроль импеданса включает указание требуемого импеданса для дорожек и линий передачи на вашей печатной плате. Это особенно важно для высокоскоростных сигналов и может зависеть от материала подложки, ширины медных проводников и трассировки.

• 3. Какие существуют 3 типа импеданса?

  Импеданс работает с помощью трех основных элементов, а именно, катушки индуктивности, конденсатора и резистора. Это также дает представление о двух типах импеданса, т. е. входном импедансе и выходном импедансе, а также о типах сопротивлений, которые они обеспечивают.

• 4. Почему импеданс важен в цепи?

  Импеданс, если с ним не обращаться должным образом, оказывает заметное негативное влияние на характеристики схемы. Без надлежащего согласования импеданса на пути от источника к нагрузке могут существовать отражения.

• 5. Почему более высокий импеданс лучше?

  Катушка с более высоким импедансом имеет больше витков, что может привести к улучшению моторной системы с меньшим количеством компромиссов, что приводит к лучшему общему звуку и улучшенному воспроизведению басов.

• 6. Почему при разводке печатной платы используется импеданс 50 Ом?

  50 Ом — это наименее плохой компромисс между импедансом, соответствующим минимальным потерям, максимальной мощности и максимальному напряжению.

• 7. Что такое волновое сопротивление печатной платы?

  Наиболее важным из них является волновое сопротивление, которое представляет собой просто полное сопротивление линии передачи на печатной плате, полностью изолированной от любой другой линии передачи. Обычно это значение составляет 50 Ом, хотя оно может принимать другое значение в зависимости от стандарта сигнализации, используемого в вашем устройстве.

• 8. Что влияет на импеданс печатной платы?

  Несколько факторов, влияющих на контроль импеданса при проектировании печатной платы, включают ширину дорожек, толщину меди, толщину диэлектрика и диэлектрическую проницаемость.

Закажите изготовление печатных плат с индивидуальным контролем импеданса, которые обеспечат подлинность вашей продукции и позволят быстро выполнить заказ с первого раза! В VictoryPCB мы работаем с каждым клиентом, чтобы гарантировать, что он получит необходимые платы именно такими, какими они ему нужны. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить коммерческое предложение, соответствующее вашим требованиям.