Solutions avancées de contrôle d'impédance PCB par PCBTok

« Comment l'impédance du circuit imprimé est-elle calculée ? » Vous voudrez peut-être savoir. Si vous êtes un concepteur. La réponse est simple : pour déterminer l'impédance d'une carte, vous devez d'abord comprendre comment les différents composants de la carte l'affectent. Il existe plusieurs situations où le contrôle de l'impédance du PCB est requis, alors assurez-vous d'inclure ces informations dans vos données de conception de PCB. Pour transmettre des signaux, votre circuit doit avoir une faible impédance, etc.

Si votre carte est conçue avec un simulateur de circuit, vous pouvez l'utiliser pour déterminer l'impédance du PCB. Le coût d'utilisation de cette méthode est un inconvénient. Cependant, les avantages de son utilisation sont bien plus importants. Il est essentiel d'évaluer la qualité de la conception du PCB et d'identifier les erreurs avant de le mettre en production. Si vous suivez ces trois recommandations, vous serez en bonne voie d'accéder au comité de qualité.

Entrez d'abord l'impédance cible et la largeur de piste. Dans les onglets Target Impedance et Trace Width, entrez ces valeurs. Vous devrez également entrer la constante diélectrique relative du matériau de la carte PCB. Après avoir saisi ces deux valeurs, le calculateur calculera pour vous l'impédance de l'alignement. Ensuite, vous obtiendrez l'impédance exacte.

Le signal est transmis de l'émetteur au récepteur via des lignes de transmission PCB. Ces lignes doivent avoir au moins deux conducteurs et un chemin de retour, généralement une couche de mise à la terre. Un matériau diélectrique sépare ces traces. Les impédances contrôlées sont essentielles car elles transmettent des signaux qui peuvent être gravement déformés par l'énergie réfléchie. L'impédance contrôlée garantit que le signal atteint son plein potentiel. Nous examinerons certaines des différentes applications de cette technique pour comprendre pourquoi elle est si importante.

Pour obtenir les meilleurs résultats avec une impédance contrôlée, vous devez spécifier la largeur de l'alignement. Les fabricants de PCB utilisent cette technique pour spécifier la largeur de chaque alignement. Ils peuvent réduire la quantité de travail nécessaire à la construction d'un tableau en spécifiant ces mesures avec précision et clarté. Si vous utilisez cette technique, assurez-vous d'inclure suffisamment de détails pour donner au fabricant une compréhension claire des paramètres qui doivent être pris en compte.

Circuit imprimé à 4 couches avec contrôle d'impédance

L'impédance contrôlée est un élément important de la fabrication moderne de PCB car elle garantit que vos appareils fonctionnent correctement et restent stables dans le temps. L'impédance contrôlée ajoute également de la valeur au PCB et améliore la fiabilité de contrôle de l'appareil. Si vous utilisez des signaux USB, vous aurez besoin d'une paire d'alignements avec une impédance de 90 ohms (+10%). Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors de la détermination de l'impédance correcte pour les signaux USB, y compris la largeur de l'alignement, la distance entre les éléments en cuivre et DK.

L'impédance contrôlée est une considération importante lors de la sélection du bon matériau PCB pour haute fréquence applications. L'impédance contrôlée est l'impédance caractéristique d'une ligne de transmission et est particulièrement importante pour les PCB car les signaux haute fréquence nécessitent une impédance précise. L'impédance d'un PCB est déterminée par ses dimensions physiques et la composition du matériau et est mesurée en ohms (O).

Lors de la sélection d'un PCB pour une application critique, il est important que les composants critiques soient soigneusement testés. Ceci n'est pas possible si les traces contenant l'impédance contrôlée sont inaccessibles ou trop courtes pour être mesurées correctement. De plus, des pastilles ou vias supplémentaires peuvent être utilisés pour faciliter les tests, ce qui peut avoir un impact sur les performances du circuit. Ils occupent également de l'espace supplémentaire. L'impédance contrôlée est donc essentielle aux performances à long terme.

La différence entre l'impédance et la résistance est que la première est une caractéristique des circuits haute fréquence. Les ohms sont utilisés pour mesurer la résistance. D'autre part, le courant continu est caractérisé par une résistance. Les signaux transmis à la même impédance sont généralement optimaux. D'autre part, les signaux transmis à différentes impédances subiront une atténuation ou une réflexion.

Les techniques de câblage traditionnelles ne peuvent à elles seules produire un PCB à impédance contrôlée. en plus du câblage, les impédances des composants doivent être adaptées. La première étape consiste à identifier tous les réseaux qui rencontrent des problèmes d'intégrité du signal. Des composants de terminaison peuvent également être utilisés pour obtenir une adaptation d'impédance. Avant le processus de conception de la carte, il est essentiel de déterminer l'impédance source et cible du réseau.

Les PCB utilisent souvent des techniques d'impédance contrôlée. Les techniques d'impédance contrôlée sont essentielles pour réduire l'impédance de la carte. Lors de la conception d'un circuit, il est essentiel de prendre en compte l'impédance du signal. L'article suivant explique comment concevoir une carte de circuit imprimé à l'aide de techniques d'impédance contrôlée. Ces informations vous seront utiles pour votre prochain projet.

Les techniques d'impédance contrôlée sont couramment utilisées dans les communications RF, les télécommunications et le traitement du signal à grande vitesse. Il est également nécessaire pour les calculs avec des fréquences de signal supérieures à 100 MHz. Pour les applications numériques à grande vitesse, les techniques d'impédance contrôlée sont essentielles. Un autre bon exemple d'applications numériques à haut débit est la vidéo à haut débit. Les techniques d'impédance contrôlée peuvent simplifier la conception de la vidéo à grande vitesse et du traitement du signal.

Calcul du contrôle d'impédance

Avant de commencer la disposition du PCB, vous devez entièrement préparer le schéma. En effet, vous devrez apporter des modifications en fonction des signaux sensibles à l'impédance. La base de données schématique et de mise en page du circuit imprimé doit être synchronisée. Vérifiez que votre schéma contient les composants approuvés et les derniers signaux d'impédance contrôlée. Ensuite, spécifiez le type de signal à impédance contrôlée et classez-le comme une paire différentielle ou un réseau asymétrique. Rappelez-vous que la hauteur diélectrique est un facteur important dans le contrôle de l'impédance du circuit.

Les circuits sensibles à l'impédance nécessitent différentes méthodes d'adaptation. La méthode la plus efficace consiste à faire correspondre plusieurs circuits en parallèle sur une seule trace. Deux lignes de source sont couplées avec la même impédance en adaptation parallèle, mais correspondent à une au milieu. Pour vous assurer que votre conception est optimale pour les deux types de systèmes sensibles à l'impédance, vous pouvez appliquer une adaptation parallèle à différentes parties du circuit.

Le routage à impédance contrôlée nécessite de calculer la distribution d'impédance de la carte et de configurer le matériel de la carte. Ces paramètres sont définis dans le Layer Stack Manager de votre éditeur de PCB. La constante diélectrique DK et le facteur de dissipation Df du matériau diélectrique sont essentiels à la compréhension. Vous pouvez éviter les erreurs de routage courantes en utilisant correctement ces valeurs.

Assurez-vous que la constante diélectrique est constante sur toute la longueur de la piste. En raison de la constante diélectrique uniforme, la puissance est transmise uniformément sur toute la longueur de la piste. Il est également important de s'assurer que la géométrie de la section transversale des traces est uniforme. En conséquence, il y aura moins d'atténuation de puissance et une impédance plus uniforme. Enfin, évitez de surdimensionner et de casser le chemin du signal.

Vérifiez que tous les composants, en particulier l'alignement, sont adaptés en impédance. Cela empêche les réflexions d'énergie tout en garantissant un couplage correct de la source au routage vers la charge. L'impédance contrôlée est essentielle pour permettre une fonctionnalité de composant spécifique. Si l'impédance d'un composant n'est pas adaptée, le temps de commutation augmentera et des erreurs aléatoires se produiront.

Si l'impédance d'un composant ne correspond pas, vous devez ajouter des composants terminés pour obtenir la correspondance d'impédance. Si vous n'êtes pas sûr de l'impédance d'un composant particulier, demandez conseil au fabricant de la carte de circuit imprimé. Un bon fabricant sera en mesure d'atteindre l'impédance et les tolérances de fabrication requises. Si l'impédance n'est pas respectée, le fabricant peut recommander de modifier la pile.

L'importance de l'adaptation d'impédance dans la conception de PCB dépend du type de circuit conçu. Les systèmes analogiques et numériques d'aujourd'hui nécessitent une adaptation d'impédance. Ils nécessitent des temps de montée rapides et des tensions d'alimentation faibles. Les composants analogiques et numériques nécessitent également des fréquences plus élevées. À mesure que la fréquence augmente, les interconnexions sont plus susceptibles de tomber en panne. Par conséquent, une bonne adaptation d'impédance est essentielle à la réussite de la conception d'un circuit imprimé.

Les calculs pour déterminer l'impédance sont généralement basés sur une section rectangulaire parfaite. La section transversale réelle peut être polygonale, avec des lacunes ou d'autres impédances. Cette section peut varier considérablement d'un fabricant de cartes à l'autre. Lors du calcul de l'impédance d'un PCB, les fabricants utilisent souvent leurs propres formules propriétaires.

En bref, l'impédance est la somme de la réactance et de la résistance. Il est parfois nécessaire de spécifier l'impédance d'un réseau ou d'une trace. Lorsque l'impédance d'un circuit est trop élevée, une réverbération peut se produire. Cependant, dans la plupart des cas, il n'est pas nécessaire de spécifier l'impédance d'une trace. Ce facteur peut avoir un impact sur les performances globales du circuit.

Testeur de contrôle d'impédance

Pour concevoir un circuit imprimé avec une adaptation d'impédance appropriée, vous devez d'abord comprendre comment votre circuit est construit. Il est important de se rappeler que l'impédance diminue à mesure que la distance entre les lignes de signal et le motif virtuel diminue. Par exemple, les microvias peuvent être utilisés pour créer des alignements de PCB adaptés à la production. Ensuite, en utilisant BGA des structures de routage d'évacuation ou d'épanouissement Dogbone, vous pouvez obtenir une adaptation d'impédance dans IDH.