Печатные платы, управляемые контролем импеданса, могут выполнять более быструю обработку и потреблять меньше энергии.

Инженеры ИнПромСинтез считают, что учет контроля импеданса в планах проектирования печатных плат является наиболее эффективным, что поможет продукту работать лучше в течение более длительных периодов времени, повышая ценность и надежность управления.

Маршрутизаторы

Спутниковые телевизоры

Персональные компьютеры

Лазерные принтеры

Инструменты GPS-навигации и многое другое.

Компания ИнПромСинтез имеет более чем 10-летний опыт производства высококачественных печатных плат.

Благодаря самым передовым технологиям и опытным профессионалам мы гарантируем, что вам не придется сталкиваться с какими-либо проблемами при контроле импеданса. Дизайн печатной платы и производственные услуги.

Выберите сотрудничество с нами, вы можете быть уверены.

Ваш ценный поставщик печатных плат с регулируемым импедансом

Плата с контролируемым импедансом (также относится к печатной плате с контролем импеданса). Контролируемое полное сопротивление — это характеристическое сопротивление линии передачи, образованной проводниками печатной платы. В печатной плате с регулируемым импедансом импеданс нельзя путать с сопротивлением, хотя оба они измеряются в омах (Ом), поскольку сопротивление является характеристикой постоянного тока, а импеданс — характеристикой переменного тока.

Сегодня разработчики печатных плат руководствуются давлением быстродействующего переключателя сигналов, что соответствует более короткому времени передачи сигнала и более высоким тактовым частотам современных цифровых схем, дорожки печатных плат больше не являются простыми соединениями, а линиями передачи. Для инженеров-проектировщиков печатных плат очень важно понимать, как управлять импедансом дорожек печатных плат.

Компания ИнПромСинтез предоставляет клиентам бесплатные рекомендации по расчетам стека и управления импедансом. Наши опытные инженеры готовы помочь вам 24/7. Мы можем работать с вашей командой на концептуальном этапе проектирования печатной платы с регулируемым импедансом, чтобы помочь вам получить наилучшие результаты в управлении импедансом при выборе правильного материала и набора слоев.

Ваш ведущий поставщик печатных плат с регулируемым импедансом в России

Мы контролируем импеданс, изменяя размеры и расстояние между дорожками или ламинатом, и проводим тест, чтобы убедиться, что мы достигли требуемого импеданса, используя купоны TDR. Мы в ИнПромСинтез испытываем растущий спрос на многослойные печатные платы с контролируемым импедансом. По оценкам, 60 % многослойных печатных плат с шестью или более слоями представляют собой печатные платы с регулируемым импедансом. Мы верим, что в ближайшем будущем все печатные платы, скорее всего, будут включать, по крайней мере, некоторые требования к импедансу.

ИнПромСинтез производит печатные платы с контролируемым импедансом (печатные платы) с использованием новейших материалов и технологий, у нас есть полный строгий входной контроль (IQC) для всех ламинатов, препрегов и медной фольги, поскольку различия в толщине сырья являются одним из основных Проблемы производства печатных плат с регулируемым импедансом.

Мы также используем оборудование LDI (прямая лазерная визуализация), которое устраняет различия в ширине трассы, после того как плата с контролируемым импедансом отображается, она должна перейти в эфир. Цель состоит в том, чтобы разработать конфигурацию травильного станка для минимизации подрезов. Обладая 10-летним опытом работы в индустрии печатных плат с регулируемым импедансом, ИнПромСинтез понимает, как управлять процессом травления, чтобы убедиться, что мы соблюдаем запрошенные данные о допусках импеданса.

ИнПромСинтез работала вместе с тысячами инженеров-электронщиков, чтобы превратить их печатные платы с контролируемым импедансом в конечный продукт, от однослойной платы до 32-слойной платы, от гибкой печатной платы до жесткой гибкой печатной платы. ИнПромСинтез может предложить полное решение для печатных плат с регулируемым импедансом.

Благодаря нашим службам быстрого реагирования в течение 2 часов от нашей команды продаж и технической поддержки, работающей круглосуточно и без выходных, а также отличному послепродажному обслуживанию, мы станем вашим производителем и поставщиком печатных плат с наилучшим контролем импеданса в России. В ИнПромСинтез мы можем ответить на любые вопросы о печатных платах с контролируемым импедансом, которые могут у вас возникнуть. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам в любое время.

Печатная плата с контролируемым импедансом — Полное руководство

Управляемый импеданс при проектировании и производстве печатных плат — довольно широкая и сложная тема.

Понять это может быть довольно сложно.

Итак, если вы новичок в печатных платах с контролируемым импедансом или ищете освежение знаний по этой теме, это руководство для вас.

Это поможет вам понять все, что, почему и как контролировать импеданс.

Поэтому читайте дальше.

Основы печатных плат с регулируемым импедансом

Как я уже сказал, цель этого руководства — помочь вам понять все, что касается печатных плат с регулируемым импедансом.

Отличный способ добиться этого — сначала понять, что такое управляемый импеданс, а также его значение при проектировании и производстве печатных плат.

Кроме того, вы должны знать и понимать разницу между импеданс и сопротивление в печатных платах. Эти два понятия идут рука об руку, и многие часто их путают.

Давайте получим право на это.

• Что такое контролируемый импеданс?
• Характеристики импеданса печатных плат (PCB)
• Зачем вам нужна печатная плата с контролируемым импедансом
• Тестирование и измерение печатной платы с контролируемым импедансом
• Расчет контролируемого импеданса в печатных платах
• Как определить импеданс печатной платы
• Уровни контроля импеданса в печатных платах
• Производственный процесс управления импедансом
• Типы печатных плат с регулируемым импедансом
• Как выбрать производителя печатных плат с регулируемым импедансом
• Часто задаваемые вопросы о печатной плате с контролируемым импедансом
• Заключение

Что такое контролируемый импеданс?

Хороший вопрос!

Но чтобы узнать, что такое управляемый импеданс, нам нужно сначала определить импеданс.

полное сопротивление просто степень противодействия потоку энергии в электрической цепи или линии передачи.

Обозначается как Z и измеряется в Омах.

И это результат суммирования сопротивления (R) и реактивного сопротивления (X) электрической цепи:

Реактивное сопротивление в этом случае является следствием двух эффектов, а именно;

• Индуктивность (L), которая представляет собой индукцию напряжений в проводниках из-за магнитных полей токов.
• Емкость (C), которая представляет собой накопление электростатических зарядов из-за напряжений между проводниками.

На постоянном токе реактивного сопротивления обычно нет, а сопротивление медных проводников обычно незначительно.

Здесь «импеданс» просто формируется сопротивлением.

Но для быстродействующих цепей переменного тока реактивное сопротивление и, следовательно, полное сопротивление становятся очень значительными.

Импеданс в этом случае может стать критическим для функциональности конструкции.

Это связано с тем, что изменения импеданса на пути прохождения сигнала от передатчика к приемнику могут привести к сбоям и снижению производительности системы.

Видите ли, в то время как скорость электрической цепи часто выражается как частота формы волны, критической проблемой является скорость, с которой должны изменяться напряжение и ток.

Здесь вступает в действие контроль, чтобы предотвратить несоответствие импеданса.

Итак, вернемся к нашему предыдущему вопросу, что такое контролируемый импеданс?

Ну, из объяснения выше,

Мы можем определить управляемый импеданс как метод проектирования, который гарантирует, что несоответствия импеданса в цепи находятся в допустимых пределах.

Исходя из приведенных выше объяснений, контролируемый импеданс является конструктивной особенностью.

Таким образом, печатная плата с регулируемым импедансом представляет собой конструкцию печатной платы с функциями, которые могут контролировать несоответствия импеданса.

То есть печатная плата, изготовленная с жесткими допусками по размерам, чтобы импедансы линий передачи на печатной плате могли быть точными.

И, как мы уже говорили, наличие импеданса в цепи может стать проблемой, особенно если это высокочастотная система.

Хорошо, что вы уже знаете, что импеданс можно контролировать.

Чего мы точно не знаем, так это того, как и почему вы должны это контролировать. Но ненадолго, поскольку это именно то, чему мы скоро научимся.

А пока давайте узнаем разницу между импедансом и сопротивлением.

Чаще всего люди используют сопротивление для обобщения импеданса.

Видите ли, оба эти термина представляют схожие идеи.

Оба они представляют, как компонент противостоит потоку тока или борется с ним.

Тем не менее их отличие состоит в том, что сопротивление связано с постоянным током.

Импеданс, с другой стороны, относится к эквиваленту переменного тока в цепи.

Итак, с точки зрения непрофессионала;

Сопротивление — это мера материала, с помощью которого он противостоит потоку постоянного тока через него.

Импеданс относится к мере материала, с помощью которого он противостоит потоку переменного тока через него.

Обратите внимание, что сопротивление — это мера напряжения, деленная на сопротивление резистора.

И, как я упоминал ранее, импеданс — это обобщенное понятие напряжения, деленного на ток для чего угодно.

Мы можем говорить об импедансе любого компонента (R, L или C).

В случае резистора мы используем термин «сопротивление» вместо импеданса.

Для катушек индуктивности и конденсаторов мы используем термин импеданс.

Хотя этот импеданс в данном случае имеет тот же общий смысл, что и отношение напряжения к току.

Кроме того, в этом случае уравнения импеданса записываются так же, как закон Ома для резисторов.

Обратите внимание, что закон Ома является первым уравнением.

vR=iR

vL=iZL

vC=iZC

Как вы уже знаете, традиционной переменной, используемой для импеданса, является Z.

R для резистора одинаково для любого напряжения, любого тока и любой частоты.

Для катушек индуктивности и конденсаторов это более интересно.

Z зависит от частоты подаваемого сигнала (дополнительная функция, которой нет у резистора).

Для индуктора, ZL увеличивается с частотой (f) Продолжается. |ZL| = 2ПФЛ.

Катушка индуктивности имеет высокий импеданс на высокой частоте.

Для конденсатора, ZC снижается по мере увеличения частоты. |ZC|=1/2пфк.

Конденсатор имеет очень низкий импеданс на высокой частоте.

По сути конденсатор это по сути короткое замыкание на высокой f.

Проще говоря,

• Импеданс является мерой сопротивления переменному току, в то время как сопротивление обычно относится к постоянному току (DC).
• Сопротивление довольно простое. Импеданс, с другой стороны, зависит от реактивного сопротивления и сопротивления.
• В большинстве случаев импеданс учитывает всю цепь, в отличие от сопротивления, которое этого не делает.

Надеюсь, это поможет вам понять принципиальную разницу между сопротивлением и импедансом.

Характеристики импеданса печатных плат (PCB)

Трассировка печатной платы имеет несколько характеристик, которые следует учитывать в отношении импеданса;

К ним относятся;

• Высота
• Ширина
• Длина
• расстояние между дорожкой и другими медными элементами (включая медные слои под или поверх сигнального слоя, содержащего контролируемый импеданс)
• диэлектрическая проницаемость
• Допуски/пределы изготовления печатных плат и т. д.

Все эти характеристики необходимо учитывать при расчете импеданса и производстве печатных плат с регулируемым импедансом.

Зачем вам нужна печатная плата с контролируемым импедансом

В недавнем прошлом мы стали свидетелями постоянного увеличения скорости переключения устройств.

Устройства в целом стали быстрее и сложнее.

Целостность сигнала (SI) проблемы, например, стали более повторяющимися с увеличением скорости работы устройств.

Это означает, что современные устройства должны быть в состоянии справиться с любыми проблемами СИ.

Следовательно, вы не можете продолжать рассматривать трассировки печатных плат как простые двухточечные соединения.

Вместо этого начните рассматривать их как линии передачи.

А также понимать необходимость и важность согласования импеданса для уменьшения или устранения влияния на SI.

Вы должны знать, что, следуя передовым методам проектирования и подходам, вы можете быстро предотвратить потенциальные проблемы с целостностью сигнала.

В этом случае контролируемый импеданс может помочь вам предотвратить или смягчить проблемы с СИ.

Другими причинами необходимости использования печатной платы с контролируемым импедансом являются:

· Потребность в большей мощности сигнала

Видите ли, функция трассировки печатной платы заключается в передаче мощности сигнала от устройства-драйвера к принимающему устройству.

Мощность в этом случае должна передаваться по всей длине трассы.

Однако вы можете достичь максимальной мощности сигнала только при согласовании импедансов на печатной плате.

Вот почему вам нужна печатная плата с контролируемым импедансом. Этот тип имеет согласование импеданса, что позволяет как можно большему количеству энергии от драйвера устройства попадать в приемник.

·Улучшенная производительность

Если вы ищете печатную плату, гарантирующую качественную работу устройства, то печатная плата с контролируемым импедансом — ваш лучший выбор.

Причина, по которой большинство устройств терпят неудачу с точки зрения мощности сигнала и целостности, связана с плохим дизайном и компоновкой печатной платы.

Этап компоновки при производстве печатных плат обычно очень важен.

Если здесь не соблюдать особую осторожность, есть вероятность, что высокоскоростные сигналы будут ухудшаться по мере их распространения от драйвера к приемнику.

Если бы вы посмотрели результат этого на глазковую диаграмму, вы бы заметили высокий уровень искажение сигнала.

Кроме того, вы заметите огромную разницу в уровнях мощности по мере распространения сигнала от начала до конца.

Что я пытаюсь сказать?

Устройства, управляемые печатными платами с контролируемым импедансом, работают быстрее и, как правило, потребляют меньше энергии.

Такой тип печатных плат позволяет устройствам работать лучше и дольше, что повышает их ценность и надежность управления.

· Контроль потока энергии

Я упомянул, что печатные платы с контролируемым импедансом потребляют меньше энергии, это правда.

Но также, если вам нужно контролировать поток энергии в ваших проектах, печатная плата с контролируемым импедансом — отличный выбор.

Видите ли, контролируемый импеданс жизненно важен при переходе от среды с более низким сопротивлением к среде с более высоким сопротивлением, где есть сопротивление.

Почему?

Такие переходы могут приводить к отражению энергии в виде мощных импульсов. Обратите внимание, что эти импульсы очень способны нарушить поток энергии.

Поэтому, если ваше приложение включает в себя мощные цифровые устройства, такие как радиочастотные приложения, печатная плата с контролируемым импедансом является необходимостью.

· Необходимость управления электромагнитными помехами (ELI)

Если вы беспокоитесь о нарушении цепей из-за электромагнитных помех, инвестируйте в печатные платы с контролируемым импедансом.

В мире печатных плат один импульс энергии отражения может полностью разрушить схему.

Это нарушение часто распространяется на соседние компоненты.

Кроме того, это может привести к прерыванию потока энергии и критическому сбою в работе продукта.

Поверьте мне; вы бы не хотели, чтобы какие-либо из этих проблем возникали во время критической операции.

Именно поэтому вам нужна качественная печатная плата, которая специально разработана с учетом требований к импедансу, заложенных во время производства.

Тестирование и измерение печатной платы с контролируемым импедансом

Большинство печатных плат с контролируемым импедансом проходят испытания перед использованием в проекте.

Когда я говорю о тестировании, я имею в виду 100% тестирование, чтобы убедиться, что они подходят для использования в конкретном проекте.

Обратите внимание, однако, что фактические трассировки печатной платы нередко недоступны для тестирования.

Более того, дорожки могут быть слишком короткими для точного измерения.

Они также могут включать ответвления и переходные отверстия, которые могут препятствовать правильному измерению импеданса.

Как правило, переходные отверстия печатных плат для тестовых измерений влияют на производительность.

Они также будут занимать место на доске.

В связи с этим тестирование обычно проводится не на самой печатной плате, а на одном или двух тестовых образцах, интегрированных в панель печатной платы.

Обратите внимание, что купон имеет ту же структуру слоев и дорожек, что и основная печатная плата.

Он также включает в себя дорожки с точно таким же импедансом, как и на основной печатной плате.

Таким образом, тестирование купона дает высокую степень уверенности в правильности импеданса платы.

Означает ли это, что вы не можете протестировать фактические трассировки платы?

Ответ — нет.

Вы можете очень хорошо протестировать свою плату на фактической трассе контролируемого импеданса, если необходимо.

Просто помните, что, хотя вы можете протестировать реальную плату, обычно проще проверить плату, исследуя дорожки на самой плате.

Но, как я упоминал ранее, встроенные трассировки в большинстве случаев недоступны.

А иногда и не хватает подходящих тестовых площадок.

По этой и вышеупомянутым причинам рекомендуется проверять купоны на контролируемое сопротивление.

Как это сделать?

Для начала вам нужно будет сопоставить маршрутизацию.

То есть убедитесь, что трассировка тестового купона соответствует трассировке платы, включая ширину дорожек и правила интервалов.

Это также должно включать следы заземления.

Как правило, сигнальные дорожки должны быть прямыми и открытыми с подходящими сигнальными и заземляющими контактными площадками для зондирования.

Это означает, что вам понадобятся контактные площадки для каждой опорной плоскости полосковой линии.

Еще одна вещь, которой вы должны увлечься, — это доски с серийными номерами и связанные с ними купоны.

Таким образом, становится легче отслеживать их после разделения.

Обратите внимание, что купоны часто могут быть стандартными по форме, размеру и распиновке датчика, среди прочего.

В данном случае стандартизация позволяет изготовителю создавать испытательные приспособления, которые облегчат и подчеркнут испытания.

На этапе проектирования вы можете иметь купоны как часть основной платы.

Однако обычно купоны располагаются в одном или нескольких местах на панели.

Для этого можно использовать различные стили, в зависимости от датчиков и связанного с ними тестового оборудования.

Шаблон земли, соответствующий используемым тестовым зондам, также будет определять стиль, который вы используете.

Для тестирования купоны проверяются, чтобы обеспечить правильное выравнивание слоев, электрическую проводимость и поперечное сечение для изучения внутренней структуры.

Если вам нужен точный тест импеданса, вы можете попросить своего производителя разработать тестовый купон отдельно.

Или попросите их разместить купон на ваших рабочих панелях.

И, как я уже сказал, купоны, встроенные в рабочие панели, размещаются в разных местах, в основном по краям панелей.

Затем импеданс проверяется с помощью TDR (рефлектометра временной области).

Для измерения импеданса рефлектометр применяет быстрый скачок напряжения к испытательному образцу через кабель и датчик с регулируемым импедансом.

Любые отражения, возникающие на осциллограмме, будут отображаться на рефлектометре, включая значение разрыва.

разрыв, в данном случае относится к изменению значения импеданса.

Таким образом, если есть разрыв, TDR отобразит его местоположение и величину.

После этого создается отчет, показывающий, соответствует ли импеданс спецификации или нет.

Пожалуйста, обратите внимание;

Общая производительность и электромагнитная совместимость электронного оборудования определяются не только схемой и геометрией компоновки.

Но также и по сети распределения электроэнергии.

В этом случае нужно обратить пристальное внимание на;

• Выбор развязывающих конденсаторов и требуемого количества, а также шлейфов разводки
• Емкость плоскости, необходимая для различных напряжений, чтобы соответствовать ограничениям шума
• Базовая плоскость продолжается и возвращает текущие пути
• Индуктивность, вызванная плохой упаковкой компонентов

Помимо использования методов TDR с контролируемым импедансом, вы также можете измерять импеданс с помощью анализатора цепей или лабораторного TDR.

Тем не менее, как анализаторы цепей, так и лабораторные рефлектометры очень сложны и изощренны.

Лабораторные приборы, например, должны эксплуатироваться с большой осторожностью и квалифицированным инженером.

Таким образом, система контроля импеданса остается лучшим вариантом для измерения контролируемого импеданса на печатных платах.

Расчет контролируемого импеданса в печатных платах

Чтобы гарантировать целостность сигнала в высокоскоростных печатных платах, вам нужны отличные характеристики импеданса в соединениях дорожки проводника.

Вы можете определить их только после расчета контролируемого импеданса печатной платы на основе структуры слоев, компоновки и спецификаций импеданса.

Результатом этого, по-видимому, являются небольшие модификации стека, а также соответствующей геометрии проводников.

Поймите, что на импеданс печатной платы в первую очередь влияют:

• расстояние до сигнального слоя
• геометрия проводника
• ширина следа
• толщина меди
• Диэлектрическая проницаемость

Теперь вы можете расчет контролируемого импеданса с помощью простых уравнений для получения номинальных значений размеров дорожки для конкретного импеданса.

Эти уравнения полезны для линий шириной и расстоянием более 15 мил.

Однако эти простые уравнения являются лишь приближениями.

Обычно они не дают точных результатов для ширины линий, используемых на современных печатных платах.

Кроме того, уравнения часто требуют очень сложной математики.

В связи с этим я рекомендую вам использовать Калькулятор импеданса печатной платы для расчета импедансов, контролируемых печатной платой.

В сети есть несколько таких калькуляторов.

Вам просто нужно найти тот, с которым вы можете работать, и убедиться, что вы вводите правильные значения для расчета.

Обратите внимание, что результаты, которые вы получаете с помощью этих калькуляторов, предназначены исключительно для приближения и грубой оценки.

Окончательные значения импеданса и соответствующая конструкция слоя должны быть рассчитаны изготовителем.

Как определить импеданс печатной платы

Обычно производители печатных плат предлагают стандартный стек.

Вы будете использовать это, чтобы рассчитать вручную или с помощью программного обеспечения размер трассы, который должен быть основан на этом стеке.

Если вы найдете результаты правдоподобными, используйте это.

Если нет, вам нужно указать стек, который будет работать для вас.

Как это сделать?

Ну, во-первых, начните с толщины дорожки, удобной для трассировки, интервалов, технологичности и т. д.

Затем рассчитайте толщину диэлектрика для данного материала с определенной диэлектрической проницаемостью для необходимого импеданса.

Из реальных вариантов толщин сердцевины и листов и материалов прегей выберите наиболее близкий.

Как только вы это сделаете, пересчитайте необходимые размеры трассы.

Если вы используете программное обеспечение, и оно позволяет это сделать, смоделируйте критические линии и убедитесь, что ваш SI в порядке.

Обратите внимание, что для этого требуется модель драйвера, размеры трассы, характеристики стека (расстояние до базовых плоскостей и значение диэлектрической проницаемости).

Кроме того, потребуются все переходные отверстия, которые вы можете использовать, и их размеры.

Исправьте их соответствующим образом, и у вас есть размеры стека и трассы для необходимого вам импеданса.

Теперь все, что вам нужно сделать, это передать эту информацию вашему производителю.

Для этого просто нарисуйте на Гербере то же самое, указав толщину и т. д.

Добавьте несколько примечаний с указанием желаемой диэлектрической проницаемости и материала.

Уровни контроля импеданса в печатных платах

Теперь, когда вы знаете основы управления импедансом, важно также знать различные уровни импеданса.

Эти знания пригодятся при принятии решения о том, какая услуга контроля импеданса вам нужна для ваших печатных плат.

Имея это в виду, существует три уровня контроля импеданса.

К ним относятся:

I. Контроль импеданса

Контроль импеданса обычно применяется к высококачественным конструкциям с жесткими допусками или необычными конфигурациями.

Его лучше всего использовать, если ваша конструкция имеет жесткие допуски на импеданс, как я уже сказал, что может быть сложно достичь первого раза.

Как вы узнаете далее в этом руководстве, существуют различные типы контролируемого импеданса.

Там есть волновое сопротивление что является наиболее распространенным, и то есть;

• Волновое сопротивление
• Импеданс изображения
• Входное сопротивление

В случае управления импедансом плата будет собираться вашим производителем.

Затем он проверит его с помощью TDR, чтобы убедиться, что он соответствует первоначальным спецификациям импеданса.

II. Наблюдение за импедансом

Наблюдение за импедансом относится к ситуации, когда кривая контроля импеданса указана на схеме.

Здесь проектировщик просто наметит кривую контроля импеданса.

Затем поставщик печатных плат отрегулирует ширину дорожки и высоту диэлектрика по мере необходимости.

После утверждения полных спецификаций производитель может приступить к сборке платы.

Если ваш производитель позволяет, вы можете запросить тест TDR для подтверждения импеданса за небольшую плату.

III.Нет контроля импеданса

Если ваша конструкция не имеет жестких допусков, идеальным вариантом будет услуга без контроля импеданса.

В этом случае вам не потребуются дополнительные конструктивные элементы для обеспечения правильного импеданса.

Вместо этого вы можете добиться правильного импеданса, соблюдая стандартные спецификации без контроля импеданса.

Ваш производитель может предоставить точный импеданс без специальных мер, что делает этот вариант более экономичным.

Производственный процесс управления импедансом

Как мы упоминали в начале этого руководства, технология производства печатных плат стала более продвинутой.

Это особенно актуально в связи с растущей потребностью в контроле целостности сигнала.

Теперь производство высококачественной и функциональной печатной платы с контролируемым импедансом включает в себя множество этапов.

К ним относятся травление, гравировка фотографий, многослойная обработка и сверление, маскировка, отделка и, наконец, тестирование.

К сожалению, мы не можем обсудить все эти шаги отдельно.

Итак, в рамках этого руководства я рассмотрю производственный процесс не более чем в три этапа.

Этап 1: Проектирование и компоновка печатной платы с регулируемым импедансом

Прежде чем изготавливать печатную плату, производитель должен сначала четко определить ее конструкцию.

И, учитывая сложную конструкцию, первым шагом будет определение того, как контролировать импеданс.

Как контролировать импеданс

Как вы понимаете, изготовление печатной платы с регулируемым импедансом — непростая задача.

Это связано с тем, что для достижения неизменно точных результатов требуется высокий уровень осторожности.

Поэтому вы должны знать, что дизайн — это только первая задача.

Изготовление в целом должно быть завершено хорошо понятным процессом.

Травление, например, должно выполняться без недотравливания или перетравливания.

Подложка и в этом случае является диэлектриком. Таким образом, необходимо придерживаться разумного допуска, чтобы обеспечить ожидаемый импеданс.

Теперь, при контроле импеданса, вы должны убедиться, что импеданс постоянен в каждой точке трассы.

Для этого вам нужно контролировать три ключевые особенности геометрии схемы.

Это ширина трассы, расстояние между обратным путем сигнала и трассой сигнала.

Он также включает коэффициент диэлектрической проницаемости материала, окружающего дорожку, а также толщину дорожки.

Вы можете изменить эти функции и при этом сохранить управляемый импеданс.

Это происходит до тех пор, пока вы изменяете другие функции по мере необходимости, поэтому взаимосвязь между этими аспектами не меняется, а импеданс остается постоянным.

Рекомендации по проектированию с контролируемым импедансом

Как я уже сказал, управление импедансом означает поддержание постоянного импеданса трассы в каждой точке трассы печатной платы.

Это означает, что где бы ни проходила трасса, даже если она меняет слои, импеданс должен оставаться одинаковым повсюду.

То есть от начала до конца.

При производстве печатных плат с регулируемым импедансом обычно мало контроля над импедансом в драйвере устройства или нагрузке.

Тем не менее, вы можете контролировать импеданс на печатной плате.

Таким образом, вы должны согласовать схему на печатной плате с импедансом источника и нагрузки.

Таким образом, вы можете обеспечить постоянный внешний вид на всем пути прохождения сигнала.

В этом случае основными элементами дизайна, которые вы должны учитывать наряду с правильными методами проектирования, являются:

Выбор материалов

Раньше FR4 обычно использовался при изготовлении печатных плат. Но с появлением скоростных конструкций необходимо использовать правильные ламинаты.

Здесь вам нужно указать использование материала с более низкой диэлектрической проницаемостью.

Это поможет обеспечить наилучшее качество сигнала, а также свести к минимуму любые случаи искажения сигнала или фазового дрожания.

Еще одна вещь, которую вам нужно учитывать, это тангенс угла потерь, который также известен как коэффициент рассеяния.

Это относится к мере потери сигнала, когда сигнал распространяется по линии передачи на печатной плате.

Для высокоскоростных конструкций вы можете выбрать материал с наименьшими потерями.

Обратите внимание, что разные материалы ламината имеют разные тангенсы угла потерь.

Таким образом, вам необходимо выбрать материал, наиболее подходящий для вашего применения, и сообщить об этом производителю.

Дополнительно вам необходимо учитывать схему плетения при выборе материала ламината печатной платы.

Видите ли, типичная сердцевина печатной платы и подложки с предварительными штифтами изготавливаются из различных тканых материалов из стекловолокна.

Они связаны между собой эпоксидной смолой.

Стекловолокно и эпоксидная смола имеют разные значения диэлектрической проницаемости.

Это приводит к неоднородному механизму распространения сигнала.

Свободный рисунок плетения, как правило, приводит к менее однородным диэлектрическим постоянным в накладке печатной платы. Это может привести к изменениям импеданса трассы и перекосам распространения.

И, чем выше скорость, тем более очевидной будет эта проблема.

С другой стороны, более плотное плетение означает более однородную диэлектрическую проницаемость.

Поэтому крайне важно выбрать более плотное плетение, чтобы сигнал мог проходить по большему количеству стекла.

Это приведет к высокой постоянной диэлектрической проницаемости по всей плате.

Силовые самолеты

Островки питания являются одним из наиболее важных элементов конструкции с регулируемым импедансом.

Плата с контролируемым импедансом при неточном планировании мощности может быть очень нестабильной.

Раньше вы могли разводить силовые дорожки немного шире, чем сигнальные дорожки, и рассматривать их как обычные соединения.

Но сегодня история другая.

Если вы используете высокоскоростные процессоры, вы должны знать, что значительное количество триггеров переключается при любом заданном движении в цепи.

Переключение имеет тенденцию вызывать значительное количество тока туда и обратно через их контакты питания и заземления.

В этом случае заземляющие контакты могут создавать дребезг земли, если величина тока высока.

Закон Фарадея V=L.di/dt (дельта-напряжение равно индуктивности x скорость тока) доказывает это.

Вы просто не можете использовать дорожку, например, для маршрутизации сигнала заземления, поскольку это может давать разные напряжения на каждой стороне дорожки.

Будет довольно странно иметь +0.5 В на одной стороне земли и -1 В на другой стороне.

Это может привести к полному отказу системы.

Хуже всего то, что обнаружить эту проблему может быть сложно.

И даже если вы это сделаете, вам придется создать еще один прототип.

То же правило применимо и к другому силовому уровню.

Довольно легко получить провалы на определенных дорожках, если вы не строгаете свою печатную плату.

В этом случае в схеме не будет никаких островков питания для поддержания напряжения.

Поэтому, если вы проектируете высокоскоростную схему, важно использовать много развязывающих конденсаторов.

При этом не забудьте уделить особое внимание плоскостям заземления секций ВЧ и блока питания.

Для этого вам необходимо изолировать их острова от плоскости заземления системы.

Вы также должны включить остров переключения треков на заземление системы.

То есть дорожки должны быть достаточно большими, чтобы иметь близкое к нулю сопротивление постоянному току, но не более того.

Это делается для того, чтобы избежать переключения радиочастотных секций. Это может создать волны на плоскости земли, которые могут вызвать отскок земли от земли системы.

Вы можете прочитать эту статью на Схема блока питания на печатной плате если вам нужно больше объяснений по этому вопросу.

Другие вещи, которые вы должны иметь в виду при разработке печатной платы с контролируемым импедансом, включают:

• Сохранение более коротких линий трассировки
• Избегайте заглушек и разрывов маршрутизации
• Сохраняйте одинаковую длину сигнальных пар для маршрутизации дифференциальных пар
• Используйте обратное сверление для удаления нежелательной меди
• Используйте иммерсионное серебро в качестве отделки поверхности вместо ENIG.
• Используйте меньшие антипады на плоских слоях
• Всегда указывайте, что паяльная маска утолщается

Это основные факторы, которые необходимо учитывать при проектировании печатной платы с регулируемым импедансом.

Обратите внимание, что вы должны интегрировать их на этапе проектирования и компоновки.

Когда закончите, проверьте, в порядке ли дизайн и соответствует ли он вашим требованиям, и при необходимости исправьте.

Помните, что всегда проще и дешевле исправить дизайн печатной платы до ее изготовления.

Распространенные ошибки проектирования печатных плат с регулируемым импедансом

При анализе конструкции часто встречаются следующие ошибки;

• Следы пересекают разделенные полосы движения. Сигналы всегда следует направлять на твердые опорные плоскости земли, а не через разделенную плоскость или пустоту в опорной плоскости.
• Трассировки без эталонной заземляющей плоскости. Импеданс часто высок, если нет соседних слоев. Таким образом, рекомендуется направлять высокоскоростные сигналы на верхний или нижний слой платы.
• Несоответствие длины. Это может привести к искажению сигнала и увеличению частоты битовых ошибок.
• Таким образом, рекомендуется, если возможно, согласовать длину дифференциальных пар +/_5 милов друг от друга.
• Использование слишком большого количества предварительных колышков. Не рекомендуется использовать в стеке более трех различных типов префиксов.
• Широкое пространство трассировки импеданса. Расстояние между двумя дорожками дифференциальной пары никогда не должно превышать удвоенной ширины дорожек.

Если вы намерены разработать функциональную печатную плату с регулируемым импедансом, избегайте этих ошибок любой ценой.

Как спроектировать печатную плату с контролируемым импедансом

Первым шагом в проектировании печатной платы обычно является создание схемы.

По сути, вы рисуете концептуальную схему так же, как на бумаге.

Затем для каждого символа на схеме вы назначаете ему посадочное место.

Обратите внимание, что посадочное место — это физический пакет компонента.

Например, резистор может быть сквозным, SMD различных размеров и т. д.

После назначения посадочного места используемая вами программа САПР сгенерирует для вас нечто, называемое списком соединений.

Список соединений — это машиночитаемое плоское представление вашей схемы.

По сути, это дает каждому выводу каждого посадочного места уникальный идентификатор.

Кроме того, он создает краткое изложение всех соединений между этими узлами, учитывая ваши схемы.

В этот момент у вас есть возможность сделать фактический макет дизайна.

Для этого вам нужно будет изначально выбрать, насколько велика ваша схема и сколько слоев вам нужно.

Как правило, вам нужно, чтобы ваша печатная плата была как можно меньше.

В то же время вам нужен вариант, подходящий для каждого соединения, которое вам нужно, и требуемой ширины.

В этом случае вам понадобятся более широкие дорожки, так как это высокоскоростная трасса.

Кроме того, вы хотите, чтобы печатная плата могла удовлетворить все ваши требования к целостности сигнала.

По большей части, использование большего количества слоев означает, что вы можете сделать сигнал более четким, а печатную плату постепенно уменьшать.

Как бы то ни было, большее количество слоев равно повышенным затратам, так что есть компромисс.

В большинстве случаев размер печатной платы незначителен.

Например, может быть ясно, что печатная плата должна быть установлена ​​в большом устройстве, которое должно быть большим по разным причинам в любом случае.

В других случаях вы просто хотите, чтобы печатная плата была как можно меньше практически любой ценой.

Но это обсуждение для другого дня.

Итак, когда вы разобрались со слоями, вы можете приступить к размещению компонентов, начиная с тех, у которых есть физические ограничения.

Например, если на вашей плате есть переключатели, светодиоды или разъемы, их положение должно совпадать с отверстиями, вырезанными на коробке.

Здесь вы должны продолжить и разместить большие и сложные ИС таким образом, чтобы свести к минимуму требуемые дорожки.

В этот момент вы можете разместить различные компоненты, поддерживающие эти вещи выше.

Затем, наконец, вы можете создать дорожки (провода), которые соединяют контакты/площадки, которые должны быть подключены.

Программы САПР очень помогают в этой части, поскольку они могут проверять наличие ошибок с помощью списка соединений.

Это до такой степени, что если ваша схема не совпадает с вашей схемой, она сообщит вам об этом.

Именно по этой причине мы делаем схемы в любом случае, хотя это и не обязательно.

Создание схемы, как это делают некоторые любители, похоже на строительство дома без плана.

Хорошо, вы можете все сделать правильно, а структура работает просто отлично и даже экономит ваше время.

Но тогда в реальности это не будет работать так идеально, особенно для достаточно сложной конструкции (печатной платы или здания), как в этом случае.

Таким образом, после завершения трассировки и прохождения проверки электрических правил можно запустить проверку правил проектирования.

Здесь система проверяет вещи, которые игнорируют возможности вашей машины для изготовления печатных плат.

Вы должны сообщить программе САПР эти ограничения.

Например, если вы хотите, чтобы дорожки были слишком тонкими, промежутки между дорожками слишком тонкими, отверстия слишком большими, отверстия слишком маленькими и так далее.

Затем вы экспортируете свой дизайн в Gerber.

Затем вы отправляете эти файлы производителю печатных плат, чтобы они изготовили для вас печатные платы.

Это оно!

Обратите внимание, однако, что это всего лишь типичный рабочий процесс.

Фактический процесс может немного отличаться в разных программах САПР.

Этап 2: Прототипирование печатной платы с контролируемым импедансом

После проектирования и компоновки печатной платы с регулируемым импедансом изготавливается прототип.

Опять же, это до фактического изготовления коммерческого щита.

Прототип на этом этапе играет ключевую роль в создании дизайна печатной платы.

Это помогает производителю предвидеть, нужно ли что-то решить в конструкции печатной платы.

В случае любого сбоя в прототипе создается новый прототип, который хранится под охраной до тех пор, пока он не будет работать хорошо.

Этап 3: Сборка печатной платы с контролируемым импедансом

После утверждения прототип переходит к следующему этапу — фактическому изготовлению и сборке.

Плата сначала изготавливается по спецификациям.

Затем он соединяется с электронными частями и компонентами, как указано на этапе компоновки.

Мы называем это Сборка печатной платы.

Для подключения этих компонентов к печатной плате используется несколько методов.

Двумя основными из них являются метод поверхностного монтажа и метод сквозного монтажа.

Технология поверхностного монтажа является наиболее сложной и заключается в пайке небольших выводов на плате.

Это наиболее эффективный вариант, при котором создается легкая плата с высокой скоростью и возможностью выполнять несколько функций.

Игровой автомат технология сквозных отверстий немного менее эффективен и основан на пропускании крошечных проводов через отверстия на плате для соединения различных компонентов.

Однако в большинстве печатных плат оба эти метода комбинируются для достижения максимальной эффективности проектирования и производительности печатной платы.

Некоторые другие производители нанимают высококвалифицированных техников для пайки мельчайших или мелких деталей с использованием микроскопов.

Они также используют такое оборудование, как пинцет, паяльные жала и т. д.

В конце концов, это сделано, печатная плата проверяется на фактическую функциональность перед использованием в проекте.

Из этого вы можете видеть, что печатная плата должна быть завершена; каждый этап так же важен, как и используемое оборудование.

То есть за всем нужен правильный уход.

Поэтому при выборе производителя тщательно изучите информацию о компании и ее истории.

Это поможет вам получить взамен подлинные и качественные услуги.

Вскоре мы обсудим, как выбрать качественного производителя печатных плат с контролируемым импедансом.

Но перед этим давайте посмотрим на различные типы таких печатных плат.

Типы печатных плат с регулируемым импедансом

Плата с контролируемым импедансом сконструирована несколькими способами, чтобы соответствовать ее предполагаемому использованию.

Вот три типа сетевых плат с регулируемым импедансом:

1. Односторонняя печатная плата с контролируемым импедансом

При проектировании и производстве печатных плат односторонние типы наименее сложны.

В них все электрические детали прикреплены к одной стороне основного материала, а другая сторона покрыта медными дорожками.

Медь в данном случае является предпочтительным типом металла, поскольку она является очень эффективным электрическим проводником.

Медный слой часто защищает специальная паяльная маска.

Кроме того, шелкографическое покрытие является еще одной особенностью, помогающей маркировать различные компоненты на плате.

Однотактные платы с регулируемым импедансом предпочтительнее для большинства основных электронных устройств.

Они также часто являются первым типом досок, используемых домашними любителями.

Обратите внимание, что хотя однотактные платы являются наиболее рентабельными для производителя, они не используются чаще всего.

Это связано с их конструкцией и ограничениями использования.

2. Двухсторонняя печатная плата с контролируемым импедансом

Платы с двусторонним контролем импеданса являются стандартным выбором для широкого спектра приложений.

Они состоят из компонентов и деталей, прикрепленных к обеим сторонам основного материала.

Плата этого типа спроектирована с большим количеством отверстий, чтобы обеспечить возможность подключения цепей с каждой стороны.

Провода припаяны на место, чтобы обеспечить прочную и надежную фиксацию.

Еще одним вариантом соединения двух сторон является сквозная технология.

Эта технология позволяет создавать устройства, которые работают на более высоких скоростях и имеют меньший вес.

В них используются небольшие выводы, постоянно припаянные к плате, вместо использования отдельных проводов.

3. Многослойная печатная плата с контролируемым импедансом

Многослойные платы с регулируемым импедансом состоят из нескольких основных материалов, каждый из которых разделен изоляцией.

Стандартные размеры для этого типа платы включают области с 4, 6, 8 и 10 слоями.

Однако можно изготавливать огромные платы до 42 слоев и даже больше.

Такие большие размеры в основном предпочтительны для более сложных приложений.

Различные платы в многослойных конструкциях печатных плат соединяются с помощью проводов, проходящих через отдельные отверстия.

Они помогают свести к минимуму проблемы с пространством и весом.

Приложения для этого типа платы варьируются от портативных устройств, оборудования космических зондов до медицинского оборудования и серверов.

Изготовление печатных плат с регулируемым импедансом может выполняться для ограниченного числа цепей.

Или для крупносерийного производства.

Поэтому очень важно, чтобы вы выбрали производителя печатных плат с контролируемым импедансом с проверенной репутацией.

Читайте дальше, чтобы узнать, как это сделать.

Как выбрать производителя печатных плат с регулируемым импедансом

Изучив все, что у вас есть в этом руководстве, вам не составит труда найти качественную печатную плату с контролируемым импедансом для вашего проекта.

Вы знаете, что искать, что просить, а что отвергать и т. д.

Проблема в том, кому вы можете доверить создание отличной платы для вашего приложения?

Видите ли, во всем мире есть несколько производителей, которые имеют опыт проектирования и производства печатных плат с регулируемым импедансом.

Но не все из них могут гарантировать вам качество, которое вы ищете.

К сожалению, лишь немногие могут воплотить ваши идеи и спецификации в идеальную печатную плату для ваших нужд.

По этим причинам необходимо найти правильный производитель для ваших нужд- тот, который доставит обещанный продукт в нужное время.

К счастью, Интернет позволяет людям подключаться по всему миру.

В этом случае вы можете поискать производителей в сети и выбрать подходящего именно вам.

При этом вы также можете заручиться поддержкой компаний, предлагающих более дешевые и качественные печатные платы.

Обратите внимание, что эти производители заботятся о нескольких особенностях, включая дизайн печатных плат, а также материалы, используемые для их создания.

Итак, на что следует обратить внимание при выборе производителя печатных плат с регулируемым импедансом?

·Использование современных технологий

Подход к новым инновациям освежил все, и устаревшее и старое программное обеспечение стало никому не нужно.

В этом качестве разумнее выбрать производителя, который использует новейшие разработки, чтобы схема работала.

· Опыт и репутация

Чрезвычайно важно выбрать производителя с большим опытом производства печатных плат с регулируемым импедансом.

Важно проверить, есть ли у производителя квалифицированная команда дизайнеров и инженеров, знакомых со сложными деталями листов с контролируемым импедансом.

Лучше выбирать производителя, который может похвастаться не менее чем 10-летним опытом работы в этой сфере.

· Восприимчивость к индивидуализации

Непреклонный характер в дизайне — последнее, что признал бы любой здравомыслящий покупатель.

Поэтому крайне важно работать с производителем, который готов настраивать и работать в соответствии с требованиями.

· Своевременная доставка

Время играет решающую роль в любой деловой сделке.

Таким образом, производитель, с которым вы заключаете контракт, должен быть в состоянии уложиться в сроки и доставить ваш заказ вовремя.

·Сервис

Ремонт печатных плат относительно прост.

Тем не менее, почти невозможно для всех знать, как это сделать.

В таких случаях производители должны быть готовы предоставить квалифицированное обслуживание, если оно вам понадобится.

·Контроль качества

Приверженность качеству имеет первостепенное значение, когда речь идет о печатных платах с регулируемым импедансом.

Поэтому выбирайте производителя, который может производить качественные печатные платы, соответствующие отраслевым стандартам.

И это соответствует всем вашим спецификациям.

В связи с этим вы можете проверить, соответствуют ли методы контроля качества производителя вашим требованиям.

Например, если компания готова поддержать свою продукцию с помощью точного теста печатных плат, то она того стоит.

Это связано с тем, что точный тест печатных плат гарантирует вам необходимый контроль качества, когда речь идет о платах с регулируемым импедансом.

Это аспекты, которые, если их принять во внимание, могут дать вам удовлетворительные результаты, когда вы решите работать с производителем печатных плат с регулируемым импедансом.

Часто задаваемые вопросы о печатной плате с контролируемым импедансом

Как бы я ни старался сделать это руководство как можно более подробным, я понимаю, что у некоторых из вас все еще есть вопросы.

Это вопросы по теме, на которые вам нужны ответы или дополнительные разъяснения.

Поэтому в свете этого я попытаюсь ответить на некоторые из часто задаваемых вопросов о печатной плате с контролируемым импедансом.

Я надеюсь, что вы найдете свой ответ здесь.

1) Как проверяется производство печатных плат с контролируемым импедансом?

Во-первых, импеданс сам по себе проверяется после изготовления печатной платы.

Как вы прочитали в этом руководстве, тестовые купоны используются для проверки качества процесса изготовления печатных плат.

Мы упоминали, что купоны изготавливаются на той же панели, что и печатные платы.

Затем их исследуют, чтобы убедиться в правильной укладке слоев, электрической связи и поперечном сечении.

Если вам необходимо проверить качество вашей печатной платы, вы можете попросить своего производителя разработать тестовый купон или попросить его разместить купон на ваших рабочих панелях.

В любом случае вам нужно будет использовать TDR (рефлектор во временной области) для проверки импеданса.

Помимо импеданса, также проверяется общее качество платы, чтобы гарантировать ее производительность, долговечность и соответствие отраслевым стандартам.

Для этого тестирование производится визуально, в отличие от проверки импеданса.

Помните, что перед сборкой необходимо провести проверку качества печатной платы.

В противном случае вы не сможете устранить сбой и/или обнаруженные дефекты.

2) Что такое высокочастотный контур/сигнал?

Высокочастотная или высокоскоростная цепь относится к ситуации, когда время нарастания и спада сигнала достаточно быстрое, чтобы переходить из одного логического состояния в другое за меньшее время, чем требуется для перемещения по длине проводника и обратно.

Если сигнал распространяется от источника к приемнику и обратно, а время нарастания и спада меньше, чем это, то вы имеете дело с высокоскоростным сигналом.

В этом случае вам, возможно, придется начать рассматривать проблемы с высокой скоростью.

3) Что такое волновое сопротивление?

Характеристический импеданс определяет сопротивление в параллельных цепях и плоскостях питания потоку переменного тока.

Его часто обозначают как Z0.

Он подразделяется на две категории: несимметричный и дифференциальный характеристический импеданс.

4) Несимметричный и дифференциальный импеданс: в чем разница?

Это два типа волнового сопротивления.

Дифференциальный импеданс — это просто импеданс, воспринимаемый чисто дифференциальным сигналом через дифференциальную пару.

Несимметричный импеданс — это импеданс, наблюдаемый при тестировании одиночной линии, не соединенной с соседней линией.

В большинстве случаев это половина дифференциального импеданса.

Дифференциальное сопротивление также делится на три; нечетный режим, четный режим и общий режим.

5) В чем разница между импедансом и волновым сопротивлением линии?

Импеданс линии — это просто ряд импеданса линии, состоящий из сопротивления и индуктивного сопротивления.

Это вызывает падение напряжения в линии, а также потери активной и реактивной мощности.

Обратите внимание, что значение импеданса управляет передачей активной и реактивной мощности и токами короткого замыкания.

Кроме того, он используется, помимо прочего, для настройки дистанционных реле.

Для характеристического импеданса этот, как мы определили ранее, относится к импедансу, наблюдаемому при скачке напряжения в линии.

6) Что такое реактивное сопротивление?

Реактивное сопротивление — это просто безваттная величина.

Здесь энергия сохраняется в виде энергии и может быть использована снова.

Следовательно, потери равны 0.

7) В чем разница между реактивным сопротивлением, сопротивлением и импедансом?

Вы уже знаете, что такое сопротивление и импеданс и их различие.

Тем не менее, для этого вопроса сопротивление является просто мерой противодействия потоку тока, предлагаемого материалом.

В отличие от реактивного сопротивления, сопротивление представляет собой ток в ваттах.

Таким образом, реактивное сопротивление — это сопротивление, оказываемое переменному току только катушками индуктивности и конденсаторами.

Импеданс в этом отношении представляет собой сумму сопротивления и реактивного сопротивления цепи.

8) Какие факторы влияют на качество импеданса печатной платы?

Факторы, влияющие на импеданс платы, включают:

• Ширина дорожки печатной платы
• Толщина следа
• Толщина диэлектрика сердечника
• Предварительно закрепите или закрепите паяльную маску вокруг дорожки

Другими элементами, которые также могут повлиять на качество импеданса, являются надежность модели, целостность измерений, управление процессом и возможности.

Кроме того, при проверке импеданса следует учитывать определенные рабочие инструкции и лабораторный анализ.

9) Могут ли импеданс и сопротивление быть одинаковыми?

Теоретически да, могут.

Но практически для этого потребуется очень точное оборудование.

Поймите, что сопротивление обычно связано с чистым резистором, а полное сопротивление связано с сопротивлением резистора, конденсатора и катушки индуктивности.

Это означает, что чистый резистор возможен теоретически.

На практике каждый проводник имеет минимальное сопротивление, емкость и индуктивность.

Таким образом, если вы можете избежать емкости и индуктивности, импеданс и сопротивление могут быть одинаковыми.

В противном случае это будет невозможно.

10) Что такое состояния высокого импеданса?

Высокий импеданс или высокий Z — это состояние, когда входы не управляют выходом.

High-Z часто используется в шинах, когда вы хотите передать более одного сигнала по одному и тому же проводу без потери данных.

Вы также можете использовать состояние высокого импеданса при мультиплексировании.

11) Почему схема должна иметь низкий выходной импеданс и высокий входной импеданс?

Что ж, схема обычно имеет высокий входной импеданс, если ею управляет требование напряжения.

А низкий входной импеданс означает, что цепь должна подавать больший ток, что хорошо для тока напряжения.

То есть, если входной импеданс высок по сравнению с импедансом источника, уровень напряжения не упадет слишком сильно из-за эффекта делителя.

Возьмите это, например;

Вы хотите усилить сигнал напряжения. Это потребует, чтобы вы получили правильное входное напряжение на входе вашего усилителя.

В этом случае, если ваш усилитель имеет высокое входное сопротивление, напряжение на его входе не будет падать.

Таким образом, ваше входное напряжение останется на нужном уровне.

Обратите внимание, однако, что если ваш усилитель имеет меньшее входное сопротивление и на входе происходит падение напряжения, вы можете в конечном итоге получить меньшее напряжение на входе.

Это может привести к усилению неправильного сигнала.

Поэтому, как правило, низкий входной импеданс необходим для отвода максимального тока из цепи.

Однако схема не обязательно должна иметь как высокое, так и низкое входное сопротивление.

Все это зависит от приложения.

12) Что такое импедансная нагрузка?

Нагрузка с импульсным сопротивлением (SIL) относится к нагрузке на приемном конце цепи, которая равна корню.

SIL дает приблизительную нагрузку на линию передачи.

Например;

Если нагрузка на линии такова, что реактивная мощность, вырабатываемая линией, равна поглощаемой реактивной мощности, то это импульсное сопротивление.

В связи с этим говорят, что линия имеет естественную нагрузку или единичную импульсную нагрузку.

13) Что такое импедансы четных и нечетных мод? Как они связаны с дифференциальным и синфазным импедансом?

Четные, нечетные и общие моды являются частями дифференциального импеданса.

Импеданс нечетной моды в данном случае относится к импедансу одной линии передачи.

Это когда две линии в паре управляются по-разному, с сигналами одинаковой амплитуды и противоположной полярности.

Четный режим относится к импедансу одной линии передачи, когда две линии в паре управляются синфазным сигналом.

То есть с той же амплитудой и полярностью.

Дифференциальный импеданс в данном случае представляет собой импеданс между двумя линиями, когда пара линий управляется дифференциально.

Импеданс синфазного сигнала — это импеданс между двумя линиями, когда пара управляется синфазным сигналом.

Это в конечном итоге делает импеданс синфазного сигнала равным половине импеданса четного режима.

И импеданс дифференциального режима равен удвоенному импедансу нечетного режима.

14) Какое программное обеспечение лучше всего подходит для проектирования печатных плат с регулируемым импедансом?

Ну есть несколько Программное обеспечение для проектирования печатных плат на рынке, как бесплатные, так и платные.

Популярные включают в себя;

• Altium
• KiCAD
• орел
• EasyEDA

15) Каковы применения контролируемого импеданса?

Контролируемый импеданс следует учитывать для печатных плат, используемых в быстродействующих цифровых приложениях.

К ним относятся;

— Телекоммуникации

– Вычисления 100 МГц и выше

— Высококачественное аналоговое видео

— Обработка сигнала

– РЧ-связь

Заключение

Я надеюсь, что это руководство помогло ответить на некоторые из ваших вопросов, касающихся печатных плат с регулируемым импедансом.

Как я уже говорил ранее, понять импеданс и проблемы, связанные с контролируемым импедансом, не так просто.

Тем не менее, я постарался включить в это руководство всю полезную информацию, чтобы вы могли лучше понять эту тему.

На данный момент я считаю, что вы являетесь экспертом по платам с контролируемым импедансом.

Если у вас есть еще вопросы по этой теме или вопросы по печатным платам с регулируемым импедансом, просто задайте их в разделе комментариев ниже — мы будем рады помочь.