Kòm vitès commutation siyal PCB kontinye ogmante, planifikatè PCB jodi a bezwen konprann ak manipile enpedans nan tras PCB. Ki koresponn ak pi kout la tan transmisyon siyal ak pi wo pousantaj revèy nan sikwi modèn dijital, tras PCB yo pa koneksyon ki pi senp, men liy transmisyon.
Nan pratik, li se dezirab manipile enpedans lan tras lè vitès la kwen dijital se pi wo a 1 ns oswa lè frekans lan fo depase 300 Mhz. Youn nan paramèt kle nan yon tras PCB se enpedans karakteristik li yo (sètadi, rapò a nan vòltaj aktyèl kòm vag la vwayaje ansanm liy lan transmisyon siyal). Enpedans nan karakteristik kondiktè a sou tablo a sikwi enprime se yon endikatè enpòtan nan layout tablo. Espesyalman nan planifikasyon PCB nan sikui-wo frekans, li nesesè yo konsidere si enpedans nan karakteristik kondiktè a ak enpedans nan karakteristik egzije ekipman an oswa siyal yo komen ak matche ak. . Sa a enplike nan de konsèp: volan enpedans ak enpedans enstalasyon. Atik sa a lonje dwèt sou kesyon an nan enpedans volan ak planifikasyon chemine.
Kontwòl enpedans
Kontwòl enpedans (eImpedans Controling), gen plizyè siyal transmèt nan kondiktè yo nan tablo sikwi a. Li nesesè pou amelyore frekans lan pou amelyore vitès transmisyon an. Si liy nan tèt li se grave, laminated epesè, lajè fil ak lòt eleman diferan, Enpedans la se vo chanje ak se siyal la defòme. Se poutèt sa, kondiktè a sou tablo a sikwi gwo vitès, valè enpedans li yo ta dwe kontwole nan yon seri sèten, ki rele "kontwòl enpedans."
Enpedans nan tras la PCB yo pral konfime pa enduktans endiktif ak kapasitif li yo, rezistans ak kondwit. Faktè prensipal yo ki afekte enpedans nan tras la PCB yo se: lajè a nan fil la kòb kwiv mete, epesè nan fil la kwiv, konstan la dielèktrik nan dyelèktrik la, epesè nan dyelèktrik la, epesè nan pad la, wout la nan tè a. fil, ak tras yo alantou tras la. Impedans nan PCB chenn nan 25 a 120 om.
Nan pratik, liy transmisyon PCB tipikman konpoze de yon tras fil, youn oswa plis kouch referans, ak materyèl posibilite. Tras ak dal fòm enpedans la volan. PCBs yo pral souvan milti-kouch epi li ka enpedans a volan ap bati nan yon varyete fason. Sepandan, kèlkeswa metòd yo itilize a, valè an enpedans yo pral detèmine pa estrikti fizik li yo ak pwopriyete elektrik yo nan materyèl la posibilite:
Siyal tras lajè ak epesè
Wotè nwayo a oswa materyel prewoud sou chak bò tras la
Trase ak tablo konfigirasyon
Izolasyon konstan nan nwayo a ak materyèl prewovaj
Gen de fòm prensipal liy transmisyon PCB yo: Microstrip ak Stripline.
Microstrip:
Liy microstrip se yon kondiktè dezabiye, ki refere a yon liy transmisyon ak yon plan referans sou yon bò, ak tèt la ak kote yo ekspoze nan lè a (tou kouvwi ak yon kouch kouch), ki se mete sou sifas la nan izolasyon la. konstan tablo sikwi Er nan pouvwa a oswa plan tè a refere yo. Kòm montre anba a:
Remak: Nan pratik la nan manifakti PCB, faktori a tablo anjeneral aplike yon kouch lwil oliv vèt sou sifas la nan tablo a PCB. Se poutèt sa, nan kalkil pratik enpedans la, se liy nan sifas microstrip jeneralman kalkile lè l sèvi avèk modèl la yo montre nan figi ki anba la a:
Stripline:
Liy lan teren se yon kondiktè teren mete ant de avyon referans, jan yo montre nan figi ki anba la a, konstan yo dielèktrik nan dielectrics yo reprezante pa H1 ak H2 ka diferan.
Pi wo a de egzanp yo, se sèlman yon egzanp tipik nan microstrip liy ak liy teren. Gen plizyè kalite liy microstrip ak liy teren, tankou liy mikrofil laminated, ki gen rapò ak estrikti a laminated nan yon pkb espesifik.
Kalkil matematik la pou kalkile ekivalan enprefè karakteristik la anjeneral baze sou metòd solisyon jaden, ki gen ladan analiz de eleman diferans lan. Se poutèt sa, lè l sèvi avèk lojisyèl an kontablite enpedans espesyal SI9000, ki sa nou bezwen fè se manipile paramèt yo enpedans karakteristik:
Er konstan dielèktrik kouch posibilite a, tras larj W1, W2 (trapezoidal), epesè tras, ak epesè H kouch posibilite.
Deskripsyon nan W1, W2:
Li nesesè pou kalkile valè nan bwat wouj la. Lòt kondisyon analoji.
Sa ki anba a sèvi ak kontablite SI9000 satisfè kondisyon ki nan kontwòl enpedans:
Premye kalkile kontwòl la enpedans sèl-te fini nan liy done DDR:
TOP kouch: epesè kwiv la se 0.5OZ, lajè tras la se 5 MIL, espas la soti nan avyon referans lan se 3.8 MIL, ak konstan dielèktrik la se 4.2. Chwazi modèl la, ranplase paramèt yo, epi chwazi kalkil la san pèt, jan yo montre sa:
Kouch endike kouch la. Si pa gen okenn kouch, ranpli nan epesè a ak 0, epi li se konstan an Dielectric plen ak 1 (lè).
Substrate a endike ke kouch substra a, sa vle di, se kouch dyelèktrik la, jeneralman chwazi nan FR-4, epi se epesè a kalkile nan lojisyèl kalkil enpedans, ak konstan dyelèktik la se 4.2 (lè frekans lan mwens pase 1 GHz).
Klike sou atik la Pwa (oz) yo mete epesè an kwiv nan kwiv la. Epesè nan kwiv la detèmine epesè nan tras la.
9. Konsèp Prepreg / Nwayo pou izolasyon:
PP (prepreg) se yon kalite materyèl dielektrik, ki konpoze de fib vè ak résine epoksidik. Nwayo tou se yon kalite mwayen PP, men de kote l 'yo kouvri ak feuille kòb kwiv mete, men PP se pa. Lè w ap fè milti-kouch tablo, CORE ak C yo jeneralman PP koperasyon, CORE ak CORE yo estokaj ak PP.
10. Prekosyon nan planifikasyon PCB anpile:
(1), pwoblèm jibyen
Planifikasyon an laminasyon nan pkb a ta dwe simetrik, se sa ki, epesè nan kouch dielectric ak epesè a kwiv plating nan chak kouch yo simetrik. Lè yo itilize tablo a sis-kouch, epesè a dielèktrik ak epesè kwiv nan TOP-GND ak Bottom-POWER yo komen, GND-L2 Komen ak epesè a ak epesè kwiv nan pouvwa L3-. Sa a pa lakòz warpage la nan moman laminasyon.
(2) Yo ta dwe kouch nan siyal ap byen sere makonnen nan plan referans ki tou pre (sa vle di, epesè nan medyòm ki genyen ant kouch siyal la ak kouch nan kwiv ki tou pre yo ta dwe piti); ekipman pou kòb kwiv la ak kwiv tè yo ta dwe byen sere makonnen.
(3) Nan yon sitiyasyon vitès trè wo, li posib pou patisipe nan fòmasyon depase pou bloke kouch siyal la, men li pa rekòmande pou bloke plizyè kouch pouvwa, ki ka fòme entèferans bri pa nesesè.
(4) Se distribisyon an kouch Layout tipik yo montre nan tablo sa a:
(5), règleman jeneral yo pou Layout nan kouch:
Anba a nan sifas la eleman (kouch nan dezyèm) se plan an atè, kap founi bay kouch nan pwoteksyon nan ekipman an ak kap founi bay plan an referans pou fil elektrik la kouch tèt;
Tout kouch siyal yo ka adjasan a plan tè a;
Eseye anpeche kouch de siyal yo nan dirèkteman adjasan;
Sous pouvwa prensipal la ka adjasan a li correspondly;
Konsidere simetri a nan estrikti a laminated.
Konsènan Layout nan kouch nan tablo a manman, mèr la ki deja egziste se difisil kontwole paralèl fil kouran ki deyò a entèval lontan, ak frekans nan fonksyònman tablo a pi wo a 50 MHz.
(Pou kondisyon ki anba a 50MHZ, al gade nan detant ki apwopriye a), direktiv ki rekòmande sou Layout:
Sifas eleman an ak sifas soude a se avyon tè konplè (plak pwotèj);
Pa gen kouch fil elektrik adjasan paralèl;
Tout kouch siyal yo ka adjasan a plan tè a;
Siyal la kle se adjasan a strat la, pa atravè patisyon an
