PCB뉴스 - 레이아웃 디자인에서 임피던스를 계산하는 방법?

회로 기판 임피던스는 전류가 회로 기판의 전송선에서 전선이나 신호를 통해 전송될 때 발생하는 저항, 인덕턴스 및 정전 용량의 효과를 결합한 복잡한 물리량을 의미합니다. 일반적으로 옴(Ω) 단위로 측정됩니다. .단위로. 임피던스 제어 인쇄 회로 기판을 제조하려면 임피던스를 측정해야 합니다.

임피던스 회로기판은 임피던스 제어가 필요한 회로기판을 말합니다. 임피던스 제어는 고주파 신호에서 기준 레이어로 신호를 전송할 때 특정 라인 레이어에서 생성되는 "저항"을 정격 범위 내에서 제어하여 전송 프로세스 중에 신호가 왜곡되지 않도록 해야 함을 의미합니다. . 임피던스 제어는 실제로 시스템의 모든 부분이 동일한 임피던스 값을 갖도록 하는 것, 즉 임피던스 매칭이다. 트레이스 임피던스를 계산하는 가장 좋은 방법은 트레이스 임피던스 계산기를 사용하는 것입니다. 트레이스 임피던스 계산기를 찾으십시오. 임피던스를 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 매개변수는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않습니다.

(1) 유전율

(2) 잔여 구리율

(3) 선폭

(4) 줄 간격

(5) 구리 두께

(6) 솔더 마스크 두께

솔더 마스크는 외부 레이어 임피던스를 감소시키며, 솔더 마스크의 두께는 임피던스에 반비례합니다. 일반적인 상황에서 솔더 마스크를 한 번 인쇄하면 단일 종단 임피던스가 2Ω 감소하고 차동 임피던스도 감소할 수 있습니다. 솔더 마스크를 두 번 인쇄하면 저항이 두 배로 줄어듭니다. 임피던스가 있는 모든 보드에는 솔더 마스크 두께와 임피던스 라인이 솔더 마스크 오일로 덮여 있는지 여부를 명확하게 표시해야 합니다. 구리 두께는 양극 저항에 반비례하며, 구리 두께를 줄이면 임피던스가 증가합니다. 구리 두께는 패턴 도금 또는 해당 두께의 모재 동박 선택을 통해 제어할 수 있습니다. 얇은 와이어의 경우 절연된 와이어를 더 많이 보상하거나 션트 구리 블록으로 나누어 전류 균형을 맞추고 와이어의 고르지 않은 구리 두께가 임피던스에 영향을 미치는 것을 방지해야 합니다. 매체의 두께는 저항값에 비례합니다. 매체의 두께를 늘리면 저항값이 증가할 수 있으며, 반대로 매체의 두께를 줄이면 저항값이 감소할 수 있습니다. 와 두께가 다르며, 적층 후 실제 두께가 다르기 때문에 계산된 값을 기준으로 H의 두께를 일치시켜야 합니다. 유전율은 임피던스에 반비례합니다. 유전율을 높이면 임피던스가 줄어들고, 유전율을 낮추면 임피던스가 높아집니다. 다양한 재료의 유전율은 사용되는 재료에 따라 다릅니다. 예를 들어 FR4 재료의 유전율은 약 3.8-4.8입니다. 이 재료의 유전율은 불안정하여 고주파 회로에 사용하기에 적합하지 않습니다.

모든 관련 매개변수가 계산되면 위의 모든 매개변수(일반적으로 트레이스 폭)를 조정하여 원하는 임피던스를 얻을 수 있습니다. 임피던스가 허용 가능한 한도 내에 있다고 판단되면 동일한 패널에서 동시에 제작된 테스트 쿠폰을 사용하여 보드의 유효성을 테스트할 수 있으므로 실제 보드 트레이스 문제에 접근하지 않고도 우수한 임피던스 정격을 얻을 수 있습니다. 정확한 테스트를 위해서는 테스트 표본 트레이스가 회로 기판 트레이스와 동일해야 합니다.

임피던스 라인 선택 및 조정: 우선 고객의 향상된 임피던스 제어 요구 사항에 따라 보드에서 해당 임피던스 라인을 선택해야 합니다. 임피던스 라인을 선택할 때 놓치지 않는 것보다 여러 개의 임피던스 라인을 선택하는 것이 좋습니다. 임피던스 라인. 선택된 임피던스 라인을 다른 레이어로 이동합니다. 임피던스 계산이 완료된 후 계산 결과에 따라 임피던스 라인을 조정합니다. 생산 능력에 따라 임피던스 라인을 보정한 후 다시 보드로 이동하여 정상적으로 툴필름을 제작합니다. 생산에 필요합니다.

임피던스 레이어를 선택하고, 해당 임피던스에 해당하는 템플릿을 찾은 후 원래의 선폭과 라인 간격을 입력합니다. 레이어 간 참조와 같이 참조 레이어가 특수한 경우 매개변수를 입력한 후 참조 레이어를 수동으로 선택해야 합니다. , 계산을 클릭합니다.

임피던스 매칭: 신호 또는 광범위한 전기 에너지를 전송하는 동안 신호의 반사 없는 전송 또는 최대 전력 전송을 달성하려면 임피던스 매칭을 달성하기 위한 회로 연결이 필요합니다. 임피던스 매칭은 시스템의 전반적인 성능과 관련이 있으며, 매칭을 달성하면 시스템 성능을 최적화할 수 있습니다.

임피던스 매칭은 마이크로파 회로 또는 시스템의 반사 및 캐리어 진행파를 진행파 상태에 최대한 가깝게 만드는 기술적 조치입니다. 임피던스 매칭은 크게 두 가지 범주로 나뉩니다.

(1) 부하와 전송선 사이의 임피던스 매칭으로 인해 부하가 반사되지 않습니다. 정합소자를 연결하여 입력임피던스와 특성임피던스를 동일하게 만드는 방법이다.

(2) 신호 소스와 전송 라인 사이의 매칭은 두 가지 상황으로 나뉩니다. 신호 소스를 만들어 신호 소스와 전송 라인 사이에 매칭 장치를 연결하여 신호 소스를 비반사적으로 만듭니다. 그리고 매칭된 매칭소자는 회로들 사이에 연결되는데, 이 경우 대부분 능동회로 설계이다.

임피던스 매칭의 개념은 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 임피던스 매칭은 모든 레벨의 증폭기 회로, 증폭기 회로와 부하 사이, 신호와 전송 회로 사이, 능동이든 수동이든 상관없이 마이크로파 회로와 시스템의 설계에서 흔히 볼 수 있습니다. 정합 문제를 고려해야 하는데, 근본적인 이유는 저주파 회로에서는 전압과 전류가, 고주파 회로에서는 유도된 전자파가 일치하지 않으면 심한 반사가 발생하여 손상되기 때문입니다. 악기 및 장비.