PCBのインピーダンス制御とは

PCBインピーダンスボードとは? PCBインピーダンスの計算方法は? インピーダンス制御とインピーダンスマッチングとは?

まず、PCBインピーダンスボードの定義

インピーダンスプレートは、一般にインピーダンスストリップとも呼ばれます。 優れた積層構造は、PCB の特性インピーダンスを制御でき、そのトレースは、インピーダンス プレートと呼ばれる、制御が容易で予測可能な伝送線路構造を形成できます。

第二に、PCB のインピーダンス特性

(1) 信号伝送の理論によれば、信号は時間変数と距離変数の関数であるため、信号の各部分は接続時に変化する可能性があります。 したがって、接続のACインピーダンスが決定されます。つまり、電圧変化と電流変化の比が伝送線路の特性インピーダンスです。伝送線路の特性インピーダンスは、信号接続の特性にのみ関係します。自体。

（2）実際の回路では、ワイヤ自体の抵抗値はシステムの分布インピーダンスよりも小さく、特に高周波回路では、特性インピーダンスは主に単位分布容量と単位分布によって引き起こされる分布インピーダンスに依存します接続のインダクタンス。 理想的な伝送線路の特性インピーダンスは、接続の単位分布容量と単位分布インダクタンスにのみ依存します。

3. PCB インピーダンスの計算方法

(1) 信号の立ち上がり時間と信号が受信側に伝わるまでの時間との比例関係により、信号接続が伝送路とみなされるかどうかが決まります。 特定の比例関係は、次の式で説明できます。PCB 上のワイヤ接続の長さが l/b より大きい場合、信号間の接続ワイヤは伝送ラインと見なすことができます。

(2) According to the calculation formula of the signal equivalent impedance, the impedance of the transmission line can be expressed by the following formula: In the case of high frequency (tens of megahertz to hundreds of megahertz), wL>>R (もちろん、109Hz を超える信号周波数の範囲では)、信号の表皮効果が考慮され、この関係を慎重に検討する必要があります)。 次に、特定の伝送ラインの場合、その特性インピーダンスは一定です。

(3) 信号の反射現象は、信号の駆動端と伝送線路の特性インピーダンスと受信端のインピーダンスの不一致により発生します。 CMOS 回路の場合、信号の駆動端の出力インピーダンスは比較的小さく、数十オームです。 受信側の入力インピーダンスは比較的大きいです。

第四に、PCB のインピーダンス制御

(1) 回路基板内の導体にはさまざまな信号伝送があります。 伝送速度を上げるには、周波数を上げる必要があります。 エッチングや積層厚さ、配線幅などで回路自体が異なると、インピーダンス値が変化します。 、その信号を歪めます。 そのため、高速回路基板上の導体のインピーダンス値を一定の範囲内に制御する必要があり、これを「インピーダンス制御」と呼びます。

(2) PCB トレースのインピーダンスに影響を与える主な要因は、銅線の幅、銅線の厚さ、媒質の誘電率、媒質の厚さ、パッドの厚さ、経路です。アース線、トレースの周りのトレースなど。 したがって、PCB を設計するときは、ボード上の配線のインピーダンスを制御して、信号の反射やその他の電磁干渉および信号の完全性の問題を可能な限り回避し、実際の使用の安定性を確保する必要があります。プリント基板。 PCB ボード上のマイクロストリップ ラインとストリップ ライン インピーダンスの計算方法は、対応する実験式を参照できます。

5. PCB のインピーダンス整合

（1）回路基板では、信号伝送がある場合、電源の送信側から最小限のエネルギー損失で受信側にスムーズに伝送でき、受信側が完全に吸収することが望まれます反射なし。 このような伝送を実現するには、線路のインピーダンスと送信側のインピーダンスが等しくなければなりません。これを「インピーダンス整合」と呼びます。

(2) 高速 PCB 回路を設計する場合、インピーダンス整合は設計要素の 1 つです。 インピーダンス値は配線方法と絶対的な関係があります。 例えば、表層を歩くか内層を歩くか、基準となる電源層やグランド層からの距離、トレースの幅、PCB の材質などは、すべて基板の特性インピーダンス値に影響します。痕跡。

(3) つまり、インピーダンス値は、配線してからでないと決まらないということです。 一般に、シミュレーション ソフトウェアは、回路モデルまたは使用される数学アルゴリズムの制限により、インピーダンスが不連続な配線状況を考慮することができません。 直列抵抗などの一部の終端は、不連続なトレース インピーダンスの影響を軽減するために確保できます。

しかし、この問題の本当の解決策は、配線時にインピーダンスの不連続を避けることです。

以上がPCBインピーダンスボードの構成要素の説明です。 Betonはインピーダンスコントロールの分野で豊富な生産実績を持ち、インピーダンスコントロール、マルチレベルインピーダンス、インピーダンスマッチングに対応しています。 PCB のニーズについては、linda@pcbsfactory.com の営業担当者にお問い合わせください。