Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
PCB-Technologie

PCB-Technologie - Übertragungsleitung im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

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PCB-Technologie - Übertragungsleitung im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

Übertragungsleitung im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

2021-10-23
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Author:Downs

High-Speed lernen PCB-Design, Sie müssen zuerst wissen, was eine Übertragungsleitung ist. Das Signal wird reflektiert, weil die Leiterbahnen auf der Leiterplatte eine bestimmte Impedanz haben, und die Impedanz der Leitung stimmt nicht mit der Impedanz der Ausgangsklemme überein, das Signal reflektiert. Die Signalübertragung in der Leiterplatte hat eine Verzögerung. Wenn das Timing nicht stimmt, das System wird schlagen. Dies sind alles Probleme, die durch die Übertragungsleitung verursacht werden.

Was ist eine Übertragungsleitung?

The definition of a transmission line is a signal line with signal return (composed of two wires of a certain length, eine ist der Signalausbreitungsweg, der andere ist der Signalrücklauf.), Die gebräuchlichste Übertragungsleitung ist auch die Spur auf unserer Leiterplatte.

1. Analysieren Sie die Übertragungsleitung, stellen Sie sicher, den Rückweg zu kontaktieren, ein einzelner Leiter kann keine Übertragungsleitung werden; 2.Wie Widerstand, Kapazität und Induktivität ist eine Übertragungsleitung auch ein ideales Schaltungselement, aber ihre Eigenschaften sind ganz unterschiedlich, was für Simulation verwendet wird. Der Effekt ist besser, aber das Schaltungskonzept ist komplizierter; 3. Die Übertragungsleitung hat zwei sehr wichtige Eigenschaften: charakteristische Impedanz und Zeitverzögerung.

Das Konzept und die Strukturanalyse der Übertragungsleitung im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

Impedanz der Übertragungsleitung

Lassen Sie uns zuerst ein paar Konzepte klären. Wir sehen oft Impedanz, charakteristische Impedanz und momentane Impedanz. Streng genommen sind sie unterschiedlich, aber sie sind immer gleich. Sie sind immer noch die grundlegende Definition von Impedanz:

Die Eingangsimpedanz am Anfang der Übertragungsleitung wird kurz Impedanz genannt;

Die momentane Impedanz, auf die das Signal zu jeder Zeit trifft, wird die momentane Impedanz genannt.

Wenn die Übertragungsleitung eine konstante momentane Impedanz hat, wird sie die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung genannt.

Die charakteristische Impedanz beschreibt die transiente Impedanz, die das Signal empfängt, wenn es sich entlang der Übertragungsleitung ausbreitet, was ein wichtiger Faktor ist, der die Signalintegrität in der Übertragungsleitungsschaltung beeinflusst.

Wenn es keine speziellen Anweisungen gibt, wird die charakteristische Impedanz im Allgemeinen verwendet, um gemeinsam auf die Übertragungsleitungsimpedanz zu verweisen.

Übertragungsverzögerung

Zeitverzögerung wird auch Zeitverzögerung (TD) genannt, was sich normalerweise auf die Zeit bezieht, die elektromagnetische Signale oder optische Signale benötigen, um das gesamte Übertragungsmedium zu durchlaufen. Die Zeitverzögerung auf der Übertragungsleitung bezieht sich auf die Zeit, die benötigt wird, bis das Signal die gesamte Übertragungsleitung durchläuft.

Die Ausbreitungsverzögerung wird auch als Ausbreitungsverzögerung (PD) bezeichnet. Es bezieht sich normalerweise auf die Zeitverzögerung der elektromagnetischen Signal- oder optischen Signalübertragung in einer Einheitslänge des Übertragungsmediums. Sie ist umgekehrt proportional zur "Ausbreitungsgeschwindigkeit" (rezipral), und die Einheit ist "Ps/inch" oder "S/m".

Aus der Definition ist ersichtlich, dass die zeitliche Verzögerung bis zur Übertragungslänge (L) verläuft.

PCB-Übertragungsleitungsstruktur

Leiterplatte

Die Übertragungsleitungsstruktur, die in einer typischen Leiterplatte gesehen wird, besteht aus Drähten, die in oder neben dielektrischen oder isolierenden Materialien eingebettet sind und eine oder mehrere Referenzebenen aufweisen. Das Metall in einer typischen Leiterplatte ist Kupfer, und das Dielektrikum ist eine Glasfaser namens FR4. Die beiden häufigsten Arten von Übertragungsleitungen im digitalen Design sind Microstrip und Stripline.

Microstrip-Linien beziehen sich normalerweise auf die Spuren auf der äußeren Schicht der Leiterplatte, und es gibt nur eine Referenzebene. Es gibt zwei Arten von Mikrostreifenlinien: begraben oder nicht begraben. Die vergrabene (manchmal auch untertauchte) Mikrostreifenleitung bettet einfach eine Übertragungsleitung in ein Dielektrikum ein, hat aber immer noch nur eine Bezugsebene. Stripline bezieht sich auf die innere Schichtspur zwischen zwei Bezugsebenen.

Wissen Sie alles über Übertragungsleitungen im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design?

Um High-Speed-PCB-Design zu lernen, müssen Sie zuerst wissen, was eine Übertragungsleitung ist.Das Signal reflektiert sich, weil die Leiterbahnen auf der Leiterplatte eine bestimmte Impedanz haben und die Impedanz der Leitung nicht mit der Impedanz der Ausgangsklemme übereinstimmt, wodurch das Signal reflektiert wird. Die Signalübertragung in der Leiterplatte hat eine Verzögerung. Wenn das Timing nicht stimmt, schlägt das System zu. Dies alles sind Probleme, die durch die Übertragungsleitung verursacht werden.

Was ist eine Übertragungsleitung?

Die Definition einer Übertragungsleitung ist eine Signalleitung mit Signalrückgabe (bestehend aus zwei Drähten einer bestimmten Länge, einer ist der Signalausbreitungsweg, der andere ist der Signalrückgabeweg), die häufigste Übertragungsleitung ist auch die Spur auf unserer Leiterplatte.

1. Analysieren Sie die Übertragungsleitung, stellen Sie sicher, den Rückweg zu kontaktieren, ein einzelner Leiter kann keine Übertragungsleitung werden; 2.Wie Widerstand, Kapazität und Induktivität ist eine Übertragungsleitung auch ein ideales Schaltungselement, aber ihre Eigenschaften sind ganz unterschiedlich, was für Simulation verwendet wird. Der Effekt ist besser, aber das Schaltungskonzept ist komplizierter; 3. Die Übertragungsleitung hat zwei sehr wichtige Eigenschaften: charakteristische Impedanz und Zeitverzögerung.

Das Konzept und die Strukturanalyse der Übertragungsleitung im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

Impedanz der Übertragungsleitung

Lassen Sie uns zuerst ein paar Konzepte klären. Wir sehen oft Impedanz, charakteristische Impedanz und momentane Impedanz. Streng genommen sind sie unterschiedlich, aber sie sind immer gleich. Sie sind immer noch die grundlegende Definition von Impedanz:

Die Eingangsimpedanz am Anfang der Übertragungsleitung wird kurz Impedanz genannt;

Die momentane Impedanz, auf die das Signal zu jeder Zeit trifft, wird die momentane Impedanz genannt.

Wenn die Übertragungsleitung eine konstante momentane Impedanz hat, wird sie die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung genannt.

Die charakteristische Impedanz beschreibt die transiente Impedanz, die das Signal empfängt, wenn es sich entlang der Übertragungsleitung ausbreitet, was ein wichtiger Faktor ist, der die Signalintegrität in der Übertragungsleitungsschaltung beeinflusst.

Wenn es keine speziellen Anweisungen gibt, wird die charakteristische Impedanz im Allgemeinen verwendet, um gemeinsam auf die Übertragungsleitungsimpedanz zu verweisen.

Übertragungsverzögerung

Zeitverzögerung wird auch Zeitverzögerung (TD) genannt, was sich normalerweise auf die Zeit bezieht, die elektromagnetische Signale oder optische Signale benötigen, um das gesamte Übertragungsmedium zu durchlaufen. Die Zeitverzögerung auf der Übertragungsleitung bezieht sich auf die Zeit, die benötigt wird, bis das Signal die gesamte Übertragungsleitung durchläuft.

Die Ausbreitungsverzögerung wird auch als Ausbreitungsverzögerung (PD) bezeichnet. Es bezieht sich normalerweise auf die Zeitverzögerung der elektromagnetischen Signal- oder optischen Signalübertragung in einer Einheitslänge des Übertragungsmediums. Sie ist umgekehrt proportional zur "Ausbreitungsgeschwindigkeit" (rezipral), und die Einheit ist "Ps/inch" oder "S/m".

Aus der Definition ist ersichtlich, dass die zeitliche Verzögerung bis zur Übertragungslänge (L) verläuft.

PCB-Übertragung line structure

Die Übertragungsleitungsstruktur, die in einer typischen Leiterplatte gesehen wird, besteht aus Drähten, die in oder neben dielektrischen oder isolierenden Materialien eingebettet sind und eine oder mehrere Referenzebenen aufweisen. Das Metall in einer typischen Leiterplatte ist Kupfer, und das Dielektrikum ist eine Glasfaser namens FR4. Die beiden häufigsten Arten von Übertragungsleitungen im digitalen Design sind Microstrip und Stripline.

Microstrip-Linien beziehen sich normalerweise auf die Spuren auf der äußeren Schicht der Leiterplatte, und es gibt nur eine Referenzebene. Es gibt zwei Arten von Mikrostreifenlinien: begraben oder nicht begraben. Die vergrabene (manchmal auch untertauchte) Mikrostreifenleitung bettet einfach eine Übertragungsleitung in ein Dielektrikum ein, hat aber immer noch nur eine Bezugsebene. Stripline bezieht sich auf die innere Schichtspur zwischen zwei Bezugsebenen.