Đặc tính trở kháng trong bảng mạch
Sẽ có nhiều đường truyền tín hiệu khác nhau trong các dây dẫn của bảng mạch. Khi tốc độ truyền sóng tăng thì tần số phải tăng. Nếu bản thân các đường dây thay đổi do khắc, độ dày ngăn xếp, chiều rộng dây và các yếu tố khác, thì trở kháng sẽ có giá trị thay đổi và tín hiệu sẽ bị méo. Do đó, giá trị trở kháng của các dây dẫn trên bảng mạch tốc độ cao cần được kiểm soát trong một phạm vi nhất định, được gọi là "kiểm soát trở kháng". Các yếu tố chính ảnh hưởng đến trở kháng của bảng mạch là chiều rộng của dây đồng, chiều dày của dây đồng, hằng số điện môi của môi trường, chiều dày của môi trường, chiều dày của miếng đệm, đường dẫn và cuộn dây của dây nối đất. Do đó, khi thiết kế bảng mạch PCB, cần phải kiểm soát trở kháng của mạch trên bảng mạch, để tránh nhiễu điện từ và các vấn đề về tính toàn vẹn của tín hiệu như phản xạ tín hiệu càng nhiều càng tốt, và đảm bảo tính ổn định của sử dụng thực tế của bảng PCB.
1. Đặc điểm của board mạch trở kháng board:
Theo lý thuyết về truyền tín hiệu, tín hiệu là một hàm của các biến thời gian và khoảng cách, vì vậy tín hiệu có thể thay đổi ở mọi phần của kết nối. Do đó, trở kháng xoay chiều của đường dây tải điện, tức là tỷ số giữa sự thay đổi điện áp và sự thay đổi dòng điện, được xác định là trở kháng đặc tính của đường dây tải điện: trở kháng đặc tính của đường dây tải điện chỉ liên quan đến các đặc tính của kết nối tín hiệu chính nó. Trong mạch điện thực, giá trị điện trở của bản thân dây dẫn nhỏ hơn trở kháng phân bố của hệ thống, đặc biệt là trong bảng mạch tần số cao. Trở kháng đặc tính chủ yếu phụ thuộc vào trở kháng phân bố gây ra bởi điện dung phân bố đơn vị và điện cảm phân bố đơn vị của kết nối.
Thứ hai, kiểm soát trở kháng của bảng mạch:
Trở kháng đặc trưng của các dây dẫn trên bảng mạch là một chỉ số quan trọng của thiết kế mạch. Đặc biệt trong thiết kế bảng mạch PCB của bảng mạch cao tần, phải xem trở kháng đặc tính của dây dẫn có phù hợp với trở kháng đặc trưng của thiết bị hoặc tín hiệu hay không và có khớp nhau hay không. Vì vậy, trong thiết kế độ tin cậy của thiết kế bảng mạch PCB phải chú ý đến hai khái niệm.
10- lớp 1- vàng ngâm giai đoạn 2U cộng với bảng mạch TGHDI 32U cao cấp mạ vàng
Thứ ba, sự phù hợp trở kháng của bảng mạch:
Trên một bảng mạch, nếu có sự truyền tín hiệu, người ta hy vọng rằng nó có thể được truyền thuận lợi từ nguồn điện đến đầu nhận với tổn thất năng lượng tối thiểu và đầu nhận sẽ hấp thụ hoàn toàn tín hiệu mà không có phản xạ. Để đạt được đường truyền này, trở kháng trong đường dây phải bằng trở kháng trong máy phát thì mới được gọi là "trở kháng khớp". Kết hợp trở kháng là một trong những yếu tố quan trọng trong việc thiết kế mạch PCB tốc độ cao. Có một mối quan hệ tuyệt đối giữa trở kháng và chế độ định tuyến.
Ví dụ, đi trên lớp bề mặt (Microstrip) hoặc lớp bên trong (Stripline / Double Stripline), khoảng cách từ lớp hoặc lớp nguồn tham chiếu, chiều rộng đường truyền, vật liệu PCB, v.v. sẽ ảnh hưởng đến giá trị trở kháng đặc trưng của đường dây . Nghĩa là, giá trị trở kháng chỉ có thể được xác định sau khi đấu dây. Đồng thời, trở kháng đặc trưng của các nhà sản xuất bảng mạch PCB khác nhau cũng khác nhau một chút. Phần mềm mô phỏng thông thường không thể tính đến một số định tuyến trở kháng không liên tục do các giới hạn của mô hình mạch hoặc các thuật toán toán học được sử dụng. Tại thời điểm này, chỉ có một số điện trở, chẳng hạn như điện trở nối tiếp, có thể được để lại trên giản đồ để giảm thiểu ảnh hưởng của trở kháng không liên tục. Giải pháp thực sự cho vấn đề này là tránh gián đoạn trở kháng khi định tuyến.
Thứ tư, tính toán trở kháng của bảng mạch:
The proportional relationship between the rise time of a signal and the time it takes to send the signal to the receiver determines whether a signal connection is considered a transmission line. The specific proportional relationship can be explained by the following formula: If the length of the wires on the PCB impedance board is greater than l/b, the wires between the signals can be regarded as transmission lines. From the formula for calculating the equivalent impedance of the signal, the impedance of the transmission line can be expressed by the following formula: wL>R thỏa mãn ở tần số cao (hàng chục đến hàng trăm megahertz). (Tất nhiên, trong dải tần tín hiệu lớn hơn 109 Hz, có tính đến hiệu ứng da của tín hiệu, mối quan hệ này cần được nghiên cứu kỹ lưỡng. Đối với một đường truyền nhất định, trở kháng đặc tính là hằng số. Hiện tượng phản xạ tín hiệu được gây ra bởi đầu điều khiển và đường truyền tín hiệu Nguyên nhân là do sự không nhất quán giữa trở kháng đặc tính của tín hiệu và trở kháng của đầu nhận. Đối với mạch CMOS, trở kháng đầu ra của đầu điều khiển tín hiệu là tương đối nhỏ, đó là hàng chục euro trở kháng đầu vào của máy thu tương đối lớn.