Technologie PCB - À propos de l'adaptation d'impédance dans la conception de PCB haute vitesse

L'adaptation d'impédance en ce qui concerne la conception de PCB à grande vitesse se réfère à l'exigence que l'impédance de la charge soit égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission pendant le transfert d'énergie. À ce stade, la transmission ne produit pas de réflexion, ce qui indique que toute l'énergie est absorbée par la charge. Inversement, une perte d'énergie se produit lors de la transmission. Dans la conception de PCB à grande vitesse, l'adaptation d'impédance est liée à la qualité du signal.

Quand les traces de PCB doivent - elles être adaptées en impédance?

La clé n'est pas de regarder la fréquence, mais la raideur des bords du signal, c'est - à - dire le temps de montée / descente du signal. On considère généralement qu'il s'agit d'une vitesse élevée si le temps de montée / descente du signal (calculé à 10% à 90%) est inférieur à 6 fois le retard du fil. Signal, il faut prêter attention aux problèmes d'adaptation d'impédance. La latence du fil est généralement de 150 PS / pouce.

Impédance caractéristique

Au cours de la propagation d'un signal le long d'une ligne de transmission, s'il y a une vitesse constante de propagation du signal partout sur la ligne de transmission et que la capacité par unité de longueur est également la même, le signal verra toujours une impédance instantanée parfaitement cohérente au cours de la propagation. Comme l'impédance reste constante sur toute la ligne de transmission, nous donnons un nom particulier pour désigner cette caractéristique ou caractéristique d'une ligne de transmission particulière, appelée impédance caractéristique de la ligne de transmission. Par impédance caractéristique, on entend la valeur de l'impédance instantanée vue par un signal lorsqu'il se propage le long d'une ligne de transmission. L'impédance caractéristique est liée à des facteurs tels que la couche du conducteur PCB, le matériau utilisé par le PCB (constante diélectrique), la largeur de la trace et la distance entre le conducteur et le plan, indépendamment de la longueur de la trace. L'impédance caractéristique peut être calculée à l'aide d'un logiciel. Dans le câblage PCB haute vitesse, l'impédance de trace du signal numérique est généralement conçue pour être de 50 ohms, ce qui est un nombre approximatif. Il est généralement spécifié que la bande de base du câble coaxial est de 50 ohms, la bande de fréquence de 75 ohms et le fil d'appariement (différentiel) de 100 ohms.

Méthodes courantes d'adaptation d'impédance

1. Correspondance de terminal de série

Dans les conditions où l'impédance de la borne source du signal est inférieure à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission, une résistance R est connectée en série entre la borne source du signal et la ligne de transmission pour adapter l'impédance de sortie de la borne source à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission et supprimer le signal réfléchi de la borne de charge. Le reflet réapparaît.

Principe de sélection de la résistance adaptée: la somme de la valeur de la résistance adaptée et de l'impédance de sortie du pilote est égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission. L'impédance de sortie des pilotes CMOS et TTL courants variera en fonction du niveau du signal. Il n'est donc pas possible d'avoir une résistance d'adaptation très correcte pour un circuit TTL ou CMOS, seul un compromis peut être considéré. Les réseaux de signaux de topologie en chaîne ne sont pas adaptés à l'appariement de terminaux en série et toutes les charges doivent être connectées aux extrémités de la ligne de transmission.

L'appariement en série est la méthode la plus couramment utilisée pour l'appariement des terminaux. Il a l'avantage d'avoir une faible consommation d'énergie, pas de charge DC supplémentaire pour le conducteur, pas d'impédance supplémentaire entre le signal et la terre et ne nécessite que des éléments résistifs. Applications courantes: adaptation d'impédance des circuits CMOS et TTL en général. Le signal USB est également échantillonné de cette manière pour l'adaptation d'impédance.

2. Correspondance de terminal parallèle

Lorsque l'impédance de la source de signal est faible, l'impédance d'entrée de la charge est adaptée à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission en augmentant la résistance parallèle, ce qui élimine la réflexion de la charge. La forme de réalisation est divisée en deux résistances simples et doubles.

Principe de sélection de la résistance adaptée: lorsque l'impédance d'entrée de la puce est élevée, la valeur de la résistance parallèle de la charge doit être proche ou égale à l'impédance caractéristique de la ligne de transmission pour une forme monorésistive; Pour une forme bi - résistive, chaque valeur de résistance parallèle it est le double de l'impédance caractéristique de la ligne de transmission.

L'avantage de l'adaptation de bornes en parallèle est la simplicité et la facilité de ligne, mais l'inconvénient évident est qu'elle entraîne une consommation d'énergie continue: la consommation d'énergie continue par la méthode à résistance unique est étroitement liée au rapport cyclique du signal; La méthode à double résistance a une consommation d'énergie DC que le signal soit élevé ou faible, mais le courant est inférieur de moitié à la méthode à résistance unique. La carte PCB d'assurance de la qualité a été certifiée par ISO9001: 2008, ISO14001, UL, CQC et d'autres systèmes de gestion de la qualité, produisant des produits de carte PCB normalisés et qualifiés, maîtrisant la technologie de processus complexe, Et contrôler les machines de production et d'inspection par rayons X à l'aide d'équipements spécialisés tels que des AOI et des détecteurs de vol. Enfin, nous utiliserons une double inspection d'apparence FQC pour nous assurer que l'expédition est conforme à la norme IPC II ou à la norme IPC III.