точная сборка PCB, высокочастотная PCB, высокоскоростная PCB, стандартная PCB, многослойная PCB и PCBA.
Самая надежная фабрика по обслуживанию печатных плат и печатных плат.
Технология PCB
разрывное сопротивление PCB вызывает отражение сигнала
Технология PCB
разрывное сопротивление PCB вызывает отражение сигнала

разрывное сопротивление PCB вызывает отражение сигнала

2021-11-11
View:239
Author:Downs

Это углубленная статья о том, что дизайнеры PCB должны владеть очень важной темой. прежде всего нужно помнить, что из - за разрыва импеданса, signal reflections will occur in the PCB transmission line.

линия передачи должна иметь однородное характеристическое сопротивление. Любое изменение или разрыв импеданса приводит к отражению и искажению сигнала.

Это явление также относится к линии PCB и линии передачи. причина в том, что физическая длина волны высокочастотного сигнала очень коротка. Таким образом, линия PCB демонстрирует те же характеристики. Чем выше частота, тем короче длина волны. Вы даже должны обращаться с более короткими записями, как с линией передачи.

Signal trajectory discontinuities or non-uniform discontinuities form signal integrity discontinuities. во избежание Искажения сигнала источника и цели, you must match the сопровождение PCB полное сопротивление питанию. Then you must load impedances at the source and target ends. Это серьезная проблема., requiring careful PCB design to mitigate the effects of signal attenuation caused by impedance discontinuities. Чем больше разрыв характеристического импеданса, the higher the signal reflection. это значит, что искажение сигнала также выше. поэтому, try to keep the impedance discontinuity as small as possible. по амплитуде и времени. Read: Why controlled impedance is really important.

Impedance discontinuity affects signal integrity

плата цепи

In theory, the digital signal is a square wave pulse that switches in a short period of time. естественно, the short signal rise times required by high-frequency digital circuits will result in extremely high frequencies associated with fast signal rise times. На самом деле, these frequencies will be an order of magnitude higher than the clock frequency of the circuit. короткая длительность импульса высокочастотной цифровой схемы. Таким образом, сокращается время нарастания. очень короткий период нарастания сигнала означает, что цифровой сигнал содержит очень высокую частоту. Therefore, высокочастотные цифровые сигналы должны следовать правилам целостности сигналов, связанных с высокочастотными сигналами.

Таким образом, любое изменение сопротивления линии PCB может привести к отражению сигнала. Это может привести к звону и искажению сигнала. Это приводит к серьезным искажениям цифровых сигналов, а также к ошибкам в отборе сигналов при высокой частоте коммутации. Вы можете использовать следующие параметры для описания линии передачи, образующейся путём PCB: сопротивление, проводимость и сопротивление следа. чтение различий между линиями микрополос и полосами в PCB.

разрыв типичного импеданса

характеристическое сопротивление линии - квадратный корень индуктивности, деленный на емкость. This is a reasonable assumption for PCBs because the trace resistance and conductance at high signal frequencies are negligible compared to its inductance and capacitance.

импедансная прерывность - любой фактор, влияющий на отношение траекторного чувства к его емкости. Ниже приводятся некоторые типичные примеры:

изменение линейного импеданса: если линейное сопротивление изменяется по какой - либо причине, например, изменение поперечного сечения меди или пути прокладки, the mutual inductance will change and impedance discontinuity will occur.

ветвь в линии: хотя может потребоваться маршрутизация сигнала на несколько устройств, использование ответвлений и короткой линии перехвата может изменить сопротивление линии и привести к разрыву.

сигнал возвращения разделен: высокочастотный сигнал распространяется по минимальному пути сопротивлений, который находится прямо под траекторией сигнала, обычно в плоскости земли. Любые физические характеристики линии возвращения или коллектора, которые вынуждают сигнал возвращения отклоняться от этого пути, приводят к разрыву.

чрезмерная дыра: используется отверстие для передачи сигнала с одного слоя PCB на другой. Хотя это и является одной из основных характеристик конструкции PCB, форма и размер отверстий изменяют индуктивность и емкость траектории, что приводит к еще одному разрыву. для получения дополнительной информации, пожалуйста, прочитайте, как уменьшить паразитную емкость в конфигурации PCB.

как ограничить влияние разрыва импедансов

контроль негативных последствий разрыва импедансов зависит от того, будут ли все линии сигналов PCB рассматриваться как линии передачи. Необходимо обеспечить, чтобы все точки пути сигнала были одинаковы по своим характеристикам сопротивлению.

обеспечение соблюдения следующих руководящих принципов:

согласование сопротивлений истока и нагрузочных сопротивлений: обеспечивать, чтобы сопротивление источника и нагрузки было таким же, как и сопротивление сопровождения. Это можно сделать, используя последовательный или параллельный резистор, чтобы получить правильное сопротивление. Кроме того, необходимо использовать резистор с правильным значением для закрытия любых открытых каналов записи.

Избегайте ветвей: если сигнал должен быть разделен несколькими кристаллами, то соединяйте цепочку с ромашкой, а не ветвями. Или, может быть, использовать согласующее буферное устройство для передачи сигнала в ветвь.

путь возврата сигнала: убедитесь, что сигнал возвращается по тому же пути, что и сигнальная линия. если использовать уровень земли, убедитесь, что путь к сигналу не прерывается. Проследите, чтобы под следом была сплошная плоскость, пронизывающая всю длину, без трещин или надрезов. Если нет сплошной плоскости, то используйте толстую шлейф, длина шлейфа должна в три раза превышать длину и высоту диэлектрика.

проектирование проходного отверстия: укладка высокочастотных каналов на один слой, насколько это возможно. если необходимо пройти через отверстие, используйте его микро, а не традиционное отверстие. Поскольку проходные отверстия характеризуются значительными различиями в емкостях и индуктивности, их использование на сигнальных линиях сводится к минимуму. при необходимости используется гораздо меньше миниатюрных отверстий, чем обычных. небольшие отверстия также помогают поддерживать длину коротких свай как можно короче. другой метод - это использование высокоплотной связи или технологии HDI PCB.

импедансная прерывность и отражение сигнала

The signal on a uniform transmission line will encounter a constant impedance "Zc (V/I)" at all positions on the line, and the signal will be transmitted along it as needed. Однако, if there is an impedance discontinuity at any point, распространение сигнала будет затронуто, and signal reflection will occur, как свет отражается в распространённой среде при разрыве.

различные типы импедансов и их возможные причины:

Since the impedance of the transmission line depends on the geometry of the conductor and the characteristics of the PCB material, Любое изменение этих характеристик приведет к изменению импеданса. Some examples are listed here:

В начале или конце пути. сопротивление источника или приемника обычно отличается от линейного сопротивления.

The change in the line width or height (ie copper thickness) of the PCB material between the signal line and the return path or the change in height and/or dielectric constant.