Blog  /  Zdefiniuj impedancję: Jak zrozumieć jej znaczenie na PCB?

Zdefiniuj impedancję: Jak zrozumieć jej znaczenie na PCB?

Zdefiniuj impedancję 1

Zdefiniuj impedancję-Impedancja definiowana, przekazana Z, w urządzeniach elektrycznych, odnosi się do ilości opozycji, która jest napotykana albo przez prąd stały lub zmienny, jeśli przechodzi przez komponent przewodnika, system lub obwód. Gdy prąd i napięcie są stałe, Define impedancja jest zerowa, a zatem wartość ta nigdy nie jest zerowa w przypadku prądu zmiennego.

Definicja Impedancja jest sumą reaktancji i rezystancji obwodu elektrycznego i mierzona jest w Ohmach. Impedancja jest cechą przebiegu, o którą należy zadbać podczas projektowania płytki drukowanej. PCB z wymaganiami impedancji niweczy zmiany napięcia dzieje, co prowadzi do gadżetu lub urządzenia, które działa zgodnie z oczekiwaniami.

Dlaczego konieczne jest zrozumienie definicji impedancji na PCB? 

Chodzi o sprawy związane z wydajnością. Teoria wskazuje, że maksymalny transfer sygnału ma miejsce, gdy cała impedancja znaleziona na ścieżce sygnału pasuje. Impedancja kontrolna jest niezbędna dla płytek drukowanych, które pracują w wysokich częstotliwościach podczas przetwarzania szybkich sygnałów cyfrowych.  Zdefiniuj Kontrola impedancji jest niezbędna dla producentów PCB i szybko staje się krytyczna w takich obszarach jak cyfrowe aplikacje o dużej prędkości, aplikacje RF i telekomunikacja. Bez zrozumienia spraw związanych z impedancją na płytkach drukowanych.

Nie bylibyśmy w stanie wiedzieć jak zmiany w impedancji, niedopasowanie impedancji lub nawet niewłaściwa impedancja spowodowana złą geometrią zniekształca sygnały. Krótko mówiąc, impedancję można porównać do rock'n'rolla i zrozumienie jej jest nieco skomplikowane. Ale znowu, nie musisz rozumieć wszystkiego o impedancji definiowanej, aby ją "zrozumieć".

Podsumowując, płytka drukowana z pełnymi wymaganiami impedancji unieważni wszystkie zmiany napięcia. Doprowadzi to do tego, że gadżety lub urządzenia będą działały zgodnie z oczekiwaniami. W WellPCB, możemy łatwo polecić programy komputerowe, które są przeznaczone do skutecznego wykrywania przepływu reaktancji i rezystancji, zapewniając wszystkie specyfikacje, których potrzebujesz. Wykorzystamy te dane do stworzenia niestandardowej płytki PCB dla Ciebie.

Zdefiniuj impedancję 2

Zdefiniuj impedancję-Jak można kontrolować impedancję definiowaną na płytach PCB?

Na przykład w naszym kablu satelitarno-telewizyjnym antena działa jako źródło, telewizor jako obciążenie, a kabel koncentryczny jako przewodnik. Kabel składa się z izolatorów, przewodników, a wymiary tych, wraz z ich charakterystyką elektryczną mierzoną w celu kontroli impedancji elektrycznej kabla.

W przypadku sygnałów na PCB, aby skutecznie przenosić się wzdłuż ścieżki ze źródła wiadomości do obciążenia, konieczna jest kontrola impedancji. Bez kontrolowania impedancji szanse na poruszanie się takich sygnałów będą trudne, jeśli nie są trudne. Dzięki kontrolowanemu zdefiniowaniu impedancji spodziewaj się, że Twoja zarząd będzie działał zgodnie z oczekiwaniami bez żadnego niepowodzenia i rozczarowania.

Ale osiągnięcie takiego nie jest trudne, ponieważ może się wydawać. Aby sygnał mógł skutecznie przenieść się od źródła do obciążenia, impedancje muszą się dopasować. Dlatego impedancja wejściowa impedancji wyjściowej ścieżki odniesienia i impedancji obciążenia musi być zgodna. W ten sposób sygnał przesunie się ze źródła do żądanego miejsca bez trudności.  

Aby upewnić się, że osiągniesz kontrolę impedancji, twój producent prawdopodobnie będzie najpierw pracować z podanymi parametrami pochodzącymi z solver pola. Następnie mogą wymagać przeprowadzenia testów na impedancji PCB, a jeśli to konieczne, można wprowadzić pewne zmiany w celu uzyskania lub opracowania płytki drukowanej, która będzie działać zgodnie z potrzebami.

Zdefiniuj impedancję-Przykłady zdefiniowania kontroli impedancji

Niektóre z najczęstszych lub raczej trafnych przykładów kontrolowanej impedancji są kable łączące antenę z zestawami telewizyjnymi ludzi. Drut może być kablem koncentrycznym, który składa się z okrągłego i wewnętrznego przewodnika, który oddziela go od zewnętrznego cylindrycznego przewodnika znanego jako tarcza.

Wymiary, izolator, przewody i charakterystyka elektryczna są starannie kontrolowane w celu określenia kształtu i interakcji ich pól elektrycznych. To znacznie przyczyni się do podjęcia impedancji elektrycznej kabla.

Doskonały przykład jest na miejscu. Aby uzyskać najlepszy sygnał, impedancja anteny lub anteny satelitarnej musi pasować do impedancji kabla. Z drugiej strony kabel musi również pasować do telewizora. Teraz przenieś to myślenie na PCB i wyobraź sobie, czy pożądane sygnały nie osiągną zamierzonego miejsca docelowego w wyniku niedopasowania impedancji.  

Zdefiniuj impedancję 3

Na podstawie powyższego nic nie będzie działać zgodnie z potrzebami, jeśli niedopasowanie nastąpi lub zostanie podejrzane. Dlatego kontrolowanie impedancji na PCB wydaje się być dobrym pomysłem do podjęcia. Ale znowu, jak to osiągnąć bez większego trudności?

Zdefiniuj impedancję-W jaki sposób zdefiniowanie kontroli impedancji na PCB?

Przed podjęciem decyzji o rodzaju lub rodzaju usługi kontroli impedancji, która będzie odpowiadała Twoim potrzebom w twoich tablicach, musisz zrozumieć podstawy kontroli impedancji. Co to jest kontrola impedancji i jak dokładnie to działa? Po pierwsze, istnieją trzy podstawowe poziomy służby dotyczące kontroli impedancji. Zawierają:

• Brak kontroli impedancji - nie są wymagane żadne dodatkowe elementy projektu, aby osiągnąć prawidłową impedancję, ponieważ tolerancja impedancji jest bardzo luźna. Ta sytuacja spowoduje tańszą i szybciej ukończoną płytkę drukowaną.

• Oglądanie impedancji - tutaj projektant przedstawia ślad kontroli impedancji, a dostawca odpowiednio dostosowuje wysokość dielektryczną i szerokość śledzenia. Gdy specyfikacje użytkownika zostaną zatwierdzone przez producenta, może rozpocząć się produkcja PCB.

• Kontrola impedancji - Tutaj producent sprawia, że ​​płyta PCB robi najlepiej, jak potrafią, aby trafić w wymaganą impedancję.

Zdefiniuj impedancję-Jak mierzyć definicję impedancji na PCB

Wśród innych trudnych działań lub ćwiczeń, które tam istnieją, prawdopodobnie mierzenie impedancji na drukowane płyty obwodów jest jednym z najtrudniejszych zadań. Ci, którzy próbowali tego wcześniej, argumentowali, że pomiar zdefiniowania wartości impedancji w PCB nie zawsze jest łatwy, jak się wydaje. Istnieje wiele skomplikowanych kroków i sprzętu, które są tutaj konieczne.

Inne czynniki, takie jak połączenia, dostępność, długość śladów i gałęzie, mogą sprawić, że dokładne czytanie jest trudne. Reflektometr w dziedzinie czasu, znany również jako TDR, jest standardową metodą pomiaru impedancji. Ten reflektometr wysyła pewien sygnał wzdłuż linii, a następnie mierzy część komunikatu odbitą w przypadku wystąpienia niedopasowania impedancji.  

Do pomiaru zaleca się stosowanie wysokiej jakości sond i kabli, a jeśli konieczne są adaptery RF, należy skorzystać z adapterów jakości kalibracji. Niezbędne jest również użycie bramkowanych kursorów w celu uzyskania średniej wartości w tym zakresie. Ważne jest, aby zrozumieć, że zmniejszenie przepustowości powoduje pogorszenie rozdzielczości, chociaż zapewnia lub powoduje niższy poziom szumów.  

Czynniki, które mogą wpływać na impedancję na PCB

Najważniejszym czynnikiem wpływającym na spójność impedancji płytki drukowanej jest równomierność grubości w różnych miejscach oraz równomierność szerokości linii. Jeśli linia znajduje się w odległości mniejszej niż 25 mm od krawędzi płytki, wartość impedancji linii będzie o 1-4 omów mniejsza niż w środku płytki. Pozycja nie ma poważnego wpływu na wartość impedancji, jeśli linia znajduje się dalej niż 50 mm od krawędzi płytki.

Krótko mówiąc, niektóre czynniki, które wpływają na tolerancję impedancji PCB, to takie aspekty, jak tolerancja materiałów i zawartość żywicy. To nie wszystko. Inne obejmują szerokość i wysokość śladu znajdujące się na górze i na dole planszy. Jeśli dasz WellPCB swój zestaw wzorów, połączymy je w jedną płytkę drukowaną. Wyprodukuj swoją płytkę drukowaną we właściwych pozycjach i rozmiarach wzorów z określonymi tolerancjami. Ważne jest, aby upewnić się, że producent może zapewnić odpowiednią lokalizację, rozmiar i wytrzymałość. Jeśli tak się nie stanie, istnieje prawdopodobieństwo, że Twoja tablica może okazać się bezużyteczna.

Wśród wszystkich czynników, które najbardziej wpływają na impedancję PCB: Grubość dielektryczna ma największy procent (45%). Następnie szerokość śladu (25%).Stała dielektryczna (15%).Grubość miedzi (10%). I wreszcie lut jest odporny (5%).

Wniosek 

Zdefiniuj impedancję to suma reaktancji i rezystancji obwodu elektrycznego wyrażona w omach, aby to wszystko zsumować. Na płytkach PCB kwestie związane z impedancją należy traktować poważnie, ponieważ wpłynie to na transmisję sygnału na płytce drukowanej. Analiza impedancji jest konieczna, gdy konieczne jest przesyłanie szybkich sygnałów przełączających przy niskich prądach, ponieważ są one głównie podatne na zakłócenia. Jednak aby uniknąć lub zminimalizować odbicia pojawiające się wzdłuż drukowanych ścieżek, należy wziąć pod uwagę kwestie związane z kontrolą impedancji, aby zapobiec pewnym zniekształceniom. WellPCB jest jednym z tych producentów obsługujących setki klientów na świecie dzięki wsparciu technicznemu przed złożeniem zamówienia, bogatemu doświadczeniu w produkcji płyt z kontrolowaną impedancją oraz 100% doświadczeniu w zakresie dopasowania impedancji.