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Technologie PCB
Impédance caractéristique des PCB dans la conception à grande vitesse
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Impédance caractéristique des PCB dans la conception à grande vitesse

Impédance caractéristique des PCB dans la conception à grande vitesse

2021-08-16
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Author:ipcb

- moi.n high-speed design, Celui - ci. Impédance caractéristique of controllable impedance boards and lines is one of Celui - ci. most impOutant and common problems. Comprendre d'abord la définition de la ligne de transmission: la ligne de transmission se compose de deux conducteurs d'une certaine longueur, Un fil est utilisé pour envoyer un signal, and Celui - ci. other is used to receive signals (remember the concept of "loop" instead of "ground"). Dans un multicouche, Chaque ligne fait partie intégrante de la ligne de transmission, and the adjacent reference plane can be used as the second line or loop. La clé pour que la ligne devienne une ligne de transmission « haute performance» est de la maintenir Impédance caractéristique Rester constant tout au long de la ligne.


La clé pour qu'une carte de circuit devienne une « carte d'impédance contrôlable » est de faire en sorte que l'impédance caractéristique de tous les circuits satisfasse aux valeurs spécifiées, généralement entre 25 et 70 ohms. Dans les circuits multicouches, la clé d'une bonne performance de la ligne de transmission est de maintenir l'impédance caractéristique constante tout au long de la ligne.


But what is the Impédance caractéristique? La méthode la plus facile à comprendre Impédance caractéristique is to look at what the signal encounters during transmission. Lorsqu'il se déplace le long d'une ligne de transmission ayant la même section transversale, this is similar to the microwave transmission shown in Figuesure 1. Supposons qu'une onde de pas de tension de 1 volt soit ajoutée à cette ligne de transmission.. Par exemple:, a 1 volt battery is connected to the front end of the transmission line (it is located between the transmission line and the loop). Une fois connecté, the voltage wave signal travels along the line at the speed of light. Diffusion, its speed is usually about 6 inches/Nanoseconde. Of course, Ce signal est en fait la différence de tension entre la ligne de transmission et la boucle, and it can be measured from any point of the transmission line and the adjacent point of the loop. Fig. 2 is a schematic diagram of the transmission of the voltage signal.


La méthode de zen consiste d'abord à "générer un signal", puis à se propager le long de cette ligne de transmission à une vitesse de 6 pouces par nanoseconde.. Top 0.01 nanosecond advances 0.06 in.. At this time, La ligne de transmission a une charge positive excédentaire, and the loop has excess negative charge. C'est la différence entre ces deux charges qui maintient la différence de tension de 1 volt entre les deux conducteurs. Ces deux conducteurs forment un condensateur.


Pour régler la tension de la ligne de transmission de 0,06 pouce de 0 à 1 volt au cours des 0,01 nanosecondes suivantes, une charge positive doit être ajoutée à la ligne de transmission et une charge négative à la ligne de réception. Pour chaque mouvement de 0,06 pouce, une charge plus positive doit être ajoutée à la ligne de transmission et une charge plus négative à la boucle. Toutes les 0,01 nanosecondes, l'autre partie de la ligne de transmission doit être chargée, puis le signal commence à se propager le long de cette partie. La charge provient de la batterie à l'avant de la ligne de transmission. Lorsqu'il se déplace le long de cette ligne, il charge la partie continue de la ligne de transmission, créant ainsi une différence de tension de 1 volt entre la ligne de transmission et la boucle. Chaque 0,01 nanoseconde vers l'avant, une certaine charge (q) est obtenue à partir de la batterie, et la quantité constante (q) qui sort de la batterie à un intervalle de temps constant (t) est un courant constant. Le courant négatif entrant dans la boucle est en fait le même que le courant positif sortant de la boucle, qui se trouve juste à l'avant de l'onde de signal. Le courant alternatif traverse les condensateurs formés par les lignes supérieure et inférieure pour mettre fin à tout le cycle.

ATL

Impédance de la ligne


Dans le cas des piles, la Section de transmission continue de 0,06 pouce est chargée toutes les 0,01 nanosecondes lorsque le signal se déplace le long de la ligne de transmission. Lorsqu'un courant constant est obtenu à partir d'une source d'énergie, la ligne de transmission ressemble à un dispositif d'impédance dont la valeur d'impédance est constante, ce qui peut être appelé « impédance de surtension » de la ligne de transmission.


De même, lorsque le signal se déplace le long de la ligne en 0,01 nanoseconde avant l'étape suivante, quel courant peut augmenter la tension à cette étape à 1 volt? Il s'agit du concept d'impédance instantanée.


Du point de vue de la batterie, si le signal se propage le long de la ligne de transmission à une vitesse constante et que la ligne de transmission a la même section transversale, la même quantité d'énergie est nécessaire à chaque étape de 0,01 nanoseconde pour produire la même tension de signal. En suivant cette ligne, elle produit la même impédance instantanée, qui est considérée comme une caractéristique de la ligne de transmission, appelée impédance caractéristique. Une ligne de transmission peut être considérée comme une ligne de transmission à impédance contrôlée si l'impédance caractéristique du signal est la même à chaque étape du processus de transmission.


L'impédance instantanée ou caractéristique est importante pour la qualité de la transmission du signal. Au cours de la transmission, si l'impédance de l'étape suivante est égale à l'impédance de l'étape précédente, le travail peut se dérouler sans heurt, mais si l'impédance change, des problèmes peuvent survenir.


Afin d'obtenir la meilleure qualité de signal possible, l'objectif de conception de la connexion interne est de maintenir l'impédance aussi stable que possible pendant la transmission du signal. Premièrement, l'impédance caractéristique de la ligne de transmission doit rester stable. Par conséquent, la production de plaques d'impédance contrôlables devient de plus en plus importante. En outre, d'autres méthodes sont utilisées pour maintenir la stabilité de l'impédance instantanée dans la transmission du signal, telles que la longueur minimale restante du conducteur, l'enlèvement des extrémités et l'utilisation d'un conducteur entier.


Calcul de l'impédance caractéristique


Simple Impédance caractéristique model: Z=V/I, Z represents the impedance of each step in the signal transmission process, V représente la tension lorsque le signal entre dans la ligne de transmission, and I represents the current. I = ± Q/±t, Q représente l'électricité, T représente le temps de chaque étape.


Électricité (de la batterie): q = c * V, c Représente la capacité, V représente la tension. La capacité peut être calculée à partir de la capacité cl par Unit é de longueur de la ligne de transmission et de la vitesse de transmission du signal v. la valeur de longueur par unité de broche est considérée comme la vitesse, puis multipliée par le temps t nécessaire à chaque étape, et la formule suivante est obtenue: Δc = CL * v * (Δ±) T. en combinaison avec ce qui précède, Nous pouvons obtenir l'impédance caractéristique: z = V / I = V / (Q / t) = V / (c * V / t) = V / (CL * v * (±) T * V / t) = 1 / (CL * v)


On peut voir que l'impédance caractéristique est liée à la capacité de longueur unitaire de la ligne de transmission et à la vitesse de transmission du signal. Pour distinguer l'impédance caractéristique de l'impédance réelle Z, nous ajoutons 0 après Z. l'impédance caractéristique de la ligne de transmission est: Z0 = 1 / (CL * v).


Si la capacité par Unit é de longueur de la ligne de transmission et la vitesse de transmission du signal restent inchangées, l'impédance caractéristique de la ligne de transmission reste également inchangée. Cette explication simple peut lier le bon sens des condensateurs à la nouvelle théorie de l'impédance caractéristique. L'impédance caractéristique de la ligne de transmission peut être réduite si la capacité par Unit é de longueur de la ligne de transmission augmente, par exemple en épaississant la ligne de transmission.


Measurement of Impédance caractéristique


When the battery is connected to the transmission line (assuming the impedance is 50 ohms at the time), connect the ohmmeter to the 3-foot-long RG58 optical cable. Comment mesurer l'impédance infinie en ce moment? Celui - ci. impedance of any transmission line is related to time. If you measure the impedance of the fiber optic cable in a shorter time than the reflection of the fiber optic cable, Vous mesurez l'impédance de surtension, or Impédance caractéristique. But if you wait long enough until the energy is reflected back and received, L'impédance change après la mesure. En général, the impedance value will reach a stable limit value after rebounding up and down.


Pour les câbles optiques de 3 pieds de long, la mesure de l'impédance doit être effectuée en 3 nanosecondes. Le TDR (Time Domain Reflectometer) peut le faire en mesurant l'impédance dynamique de la ligne de transmission. Si l'impédance d'un câble à fibre optique de 3 pieds est mesurée en une seconde, le signal est réfléchi des millions de fois à l'avenir, ce qui donne une impédance de « surtension » différente.