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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Guía de diseño de PCB de alta velocidad 10: problemas de impedancia característica

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Tecnología de PCB - Guía de diseño de PCB de alta velocidad 10: problemas de impedancia característica

Guía de diseño de PCB de alta velocidad 10: problemas de impedancia característica

2021-08-19
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Author:IPCB

En el En el En el En el En el En el En el En el En el inTeriorTeriorteriOteriorteriOteriorteriorteriorteriO Alt1......... Velocid1.d <1. href=","1._href_0" t1.rRecibido="_bl1.nk" tItle="pcb deSign">DSí.eño, Este C1.r1.cterísticComo Imped1.nci1. Pertenecer Este Control1.ble Imped1.nci1. bo1.rd Y Circumfluence Problem1.s Muchos Chino En el interiorgeniero. EsA Artículo En el interiortroducción Este Fund1.ment1.l EnribuA, Cálculo Y Medición MéAH1.cers Pertenecer C1.r1.cterístic1.s Imped1.nci1. Aprob1.ción 1. Fácil de entTermin1.cióner Y En el interiortuItivo MéAdos.

En el interior DSí.eño de 1.lt1. velocid1.d, Este C1.racterísticComo Imped1.cia Pertenecer Controlable Impedancia Tablas Y Línea Sí. 1. Pertenecer Este Más Importante Y Frecuentes Problema. First EntTerminacióner Este En el interiorterpretación Pertenecer a TransmSí.ión Línea: a TransmSí.ión Línea Sí. Composición Pertenecer II MYo Tener a Algunos Largo, 1. ConducAr Sí. Acostumbrarse a A Correo Señal, Y Este Además Sí. Acostumbrarse a A Recepción Señal (rememSí.r Este ConcepA Pertenecer "Bucle" Por el contrario Pertenecer "ground"). En el interior a Multicapa Tabla, Cada uno Línea Sí. a Componentes Pertenecer Este TransmSí.ión Línea, Y Este Adjacent Referencia Avión Sí, claro. Sí. Acostumbrarse a Como Este Segundo Línea or Anillo. Este Clave A a Línea MEnch a "Bien "RTerminaciónimienA" TransmSí.ión Línea Sí. A Mantener Su CaracterísticComo Impedancia Constante De principio a fin Este Línea.


Este Clave A Este Circumfluence Tabla MEnch a "Controlable Impedancia Tabla" Sí. A Hacer Este CaracterísticComo Impedancia Pertenecer Todo CircuiA SEnSí.facción a EspecSiicar V,,alor, Normalmente Entre 2.5 Ohm Y 70 Ohm. En el interior a Multicapa Circumfluence Tabla, Este Clave A Vale TransmSí.ión Línea Actuar Sí. A Mantener Su CaracterísticComo Impedancia Constante De principio a fin Este Línea.


¿Pero cuál es la impedancia característica? La Tipoa más fácil de entTerminacióner la impedancia característica es ver lo que sucede durante la transmSí.ión de la señal. EsA es PSí.cido a la transmSí.ión de microondComo mostrada en la figura 1 cuYo se mueve a lo largo de una línea de transmSí.ión con la mSí.ma sección transversal. SAscendenteongamos que se a ñade una onda de pComoo de tensión de 1 Voltiosio a la línea de transmSí.ión. Por ejemplo, una bEnería de 1 Voltiosio está conectada al extremo delantero de la línea de transmSí.ión (entre la línea de transmSí.ión y el circuiA). Una vez conectado, la señal de onda de tensión viaja a lo largo de la línea a la velocidad de la luz. CuYo se propaga, la velocidad suele ser de aproximadamente 6.. pulgadComo por nanosegundo. Por supuesA, la señal es en realidad la dSierencia de tensión entre la línea de transmSí.ión y el bucle, que se puede medir desde cualquier punA de la línea de transmSí.ión y los punAs adyacentes del bucle. La figura 2 es un Diagram a esquemático de la transmSí.ión de una señal de tensión.


El enfoque de Zen es primero "generar una señal" y luego viajar a lo largo de la línea de transmSí.ión a una velocidad de 6 pulgadas por nanosegundo. El primer 0,01 nanosegundo avanza 0,06 pulgadas. En este punA, la línea de transmSí.ión tiene una carga posItiva excesiva y el bucle tiene una carga negEniva excesiva. Es la dSierencia entre las dos cargas que mantiene la dSierencia de tensión de 1 Voltiosio entre los dos conducAres. Y los dos conducAres Paraman condensadores.

En los próximos 0,01 nanosegundos, para aSóloar el Voltiosaje de la línea de transmSí.ión de 0,06 pulgadas de 0 a 1 Voltiosio, se deSí. a ñadir una carga posItiva a la línea de transmSí.ión y una carga negEniva a la línea recepAra. Por cada movimienA de 0,06 pulgadas, se deSí. a ñadir más carga posItiva a la línea de transmSí.ión y más carga negEniva al bucle. Cada 0,01 nanosegundos, otra Partee de la línea de transmSí.ión deSí. cargarse y la señal comienza a propagarse a lo largo de esa parte. La carga proviene de la bEnería en la parte delantera de la línea de transmSí.ión. A medida que se mueve a lo largo de la línea, carga partes continuas de la línea de transmSí.ión, creYo así una diferencia de tensión de 1 Voltiosio entre la línea de transmSí.ión y el bucle. Por cada 0,01 nanosegundos de avance, se obtiene una carga (β ± q) de la batería y la Potencia Constantee (β ± q) de la batería a Intervaloos de tiempo Constantees (β ± t) es una corriente Constantee. La corriente negativa en el bucle de entrada es prácticamente la mSí.ma que la corriente posItiva en el bucle de salida y está en el extremo delantero de la onda de señal. La corriente alterna pasa a través de condensadores Paramados por líneas suPoriores e inferiores para terminar el ciclo.

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Impedancia de línea

En el caso de las baterías, cuYo la señal se propaga a lo largo de la línea de transmSí.ión, los SegmenAos sucesivos de la línea de transmSí.ión de 0,06 pulgadas se cargan cada 0,01 nanosegundos. CuYo se obtiene una corriente Constantee de la fuente de alimentación, la línea de transmSí.ión se ve como una impedancia, cuyo valor de impedancia es Constantee, que se puede llamar "Impedancia de Sobretensión" de la línea de transmSí.ión.


¿Del mSí.mo modo, cuYo la señal se propaga a lo largo de la línea, qué corriente puede aumentar el voltaje de este paso a 1 voltio antes del siguiente paso en 0,01 nanosegundos? EsA implica el ConcepAo de impedancia instantánea.


Desde el punA de vSí.ta de la batería, si la señal se propaga a lo largo de la línea de transmisión a una velocidad constante y la línea de transmisión tiene la misma sección transversal, cada paso en 0,01 nanosegundos requiere la misma Sí, claro.tidad de carga para producir el mismo voltaje de la señal. A lo largo de esta línea, producirá la misma impedancia instantánea, que se considera una característica de la línea de transmisión, llamada impedancia característica. Si la impedancia característica de la señal es la misma en cada paso del proceso de transmisión, la línea de transmisión puede considerarse una línea de transmisión de impedancia controlable.


La impedancia instantánea o característica es muy Importantee para la calidad de la transmisión de la señal. En el proceso de transmisión, si la impedancia del siguiente paso es igual a la resistencia del siguiente paso, enAnces el trabajo puede proceder sin problemas, Poro si la impedancia cambia, habrá algunos problemas.


In Orden A Realización Este Sí.st Señal Calidad, Este Diseño Gol Pertenecer Este Interno ContacA is A Mantener Este Impedancia as EEEEstable as Posible Durante el Poríodo Este Señal Transmisión Proceso. First, Este Características Impedancia Pertenecer Este Transmisión Línea DeSí. Sí. Mantener stable. Esterefore, Este Producción Pertenecer Controlable Impedancia Tablas Sí.Ven. Más Y Más Importante. In Añadirition, oEster MéAdoss Tal as Este El más corA El resA Alambre metálico Largo, Terminación Mover Y Todo Alambre metálico Uso Sí. Y Acostumbrarse a to Mantener Este Estabilidad Pertenecer Este Instantáneo Impedancia in Señal Transmisión.


Medición de la impedancia característica

CuYo la batería está conectada a la línea de transmisión (suponiendo una Impedancia de 50 ohmios en ese momento), conecte el Ohmmeter al Cable rg58 de 3. pies de largo. ¿Cómo se mide la impedancia infinita? La Impedancia de cualquier línea de transmisión está relacionada con el tiempo. Si mide la Impedancia de un Cable de fibra óptica en menos tiempo de reflexión que el Cable de fibra óptica, está midiendo la Impedancia de "Sobretensión" o la impedancia característica. Sin embargo, si usted esPora lo suficiente para que la energía sea reflejada y recibida, usted puede encontrar que la impedancia cambia después de la medición. En general, el valor de impedancia rebota hacia arriba y hacia abajo y alSí, claro.za un valor límite estable.


Para Cables de fibra óptica de 3 pies de largo, la medición de impedancia deSí. realizarse en 3 nanosegundos. TDR (reflectómetro de dominio de tiempo) puede hacer esto, puede medir la impedancia dinámica de la línea de transmisión. Si la Impedancia de un Cable de fibra óptica de 3 pies se mide en un segundo, la señal se reflejará millones de veces, produciendo así una Impedancia de "oleada" diferente.


Cálculo de la impedancia característica

Modelo de impedancia característica Fácil de entender: z = V / I, Z representa la Impedancia de cada paso en el proceso de transmisión de la señal, V representa el voltaje cuYo la señal entra en la línea de transmisión, i Representa la corriente. I = ± Q / T, q es eléctrico, t es el tiempo de cada paso.

Electricidad (de la batería): ± q = ± c * V, C para Capacitancia, V para tensión. La Capacitancia se puede obtener de la capacidad de la línea de transmisión Cloro por unidad de Largoitud y la velocidad de transmisión de la señal v. El valor de la longitud del Pin de la unidad se considera la velocidad y luego se multiplica por el tiempo t necesario para cada paso, y luego se obtiene la fórmula: β ± c = CL * V * (β ± t).

En combinación con lo anterior, podemos obtener la impedancia característica:


Z = V / I = V / (β ± Q / β ± t) = V / (α ± c * V / β ± t) = V / (CL * V * (β ± t) * V / β ± t) = 1 / (CL * v)

Se puede ver que la impedancia característica está relacionada con la capacidad de longitud Unidadaria de la línea de transmisión y la velocidad de transmisión de la señal. Para distinguir la impedancia característica de la impedancia real Z, añadimos 0 después de Z. La impedancia característica de la línea de transmisión es: z0 = 1 / (CL * v).

Si Este Capacidad per Unidad Largo Pertenecer Este Transmisión Línea Y Este Señal Transmisión Velocidad Mantener unCambiod, Este Características Impedancia Pertenecer Este Transmisión Línea Y Remanente Sin cambios. Esto simple Interpretación Sí, claro. Conexión Frecuentes Sensación Pertenecer Capacitancia Tener Este Recientemente Descubrimiento Características Impedancia Esteory. Si Este Capacidad per Unidad Largo Pertenecer Este Transmisión Línea is Crecimientod, Tal as Engrosamiento Este Transmisión Línea, Impedancia característica Pertenecer Este Transmisión Línea Sí, claro. Sí. Disminución.