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“Como a impedância do PCB é calculada?” Você pode querer saber. Se você é um desenhista. A resposta é simples: para determinar a impedância de uma placa, você deve primeiro entender como os vários componentes da placa a afetam. Existem várias situações em que o controle de impedância do PCB é necessário, portanto, certifique-se de incluir essas informações nos dados de projeto do PCB. Para passar sinais, seu circuito deve ter baixa impedância, etc.

Se sua placa foi projetada com um simulador de circuito, você pode usá-lo para determinar a impedância da PCB. O custo de usar este método é uma desvantagem. No entanto, os benefícios de usá-lo são muito maiores. É fundamental avaliar a qualidade do projeto do PCB e identificar erros antes de colocá-lo em operação de produção. Se você seguir essas três recomendações, estará no caminho certo para o comitê de qualidade.

Primeiro, insira a impedância alvo e a largura do traço. Nas guias Target Impedance e Trace Width, insira esses valores. Você também precisará inserir a constante dielétrica relativa do material da placa PCB. Depois de inserir esses dois valores, a calculadora calculará a impedância do alinhamento para você. Então, você obterá a impedância exata.

O sinal é transmitido do transmissor para o receptor através de linhas de transmissão PCB. Essas linhas devem ter pelo menos dois condutores e um caminho de retorno, geralmente uma camada de aterramento. Um material dielétrico separa esses traços. As impedâncias controladas são críticas porque transmitem sinais que podem ser severamente distorcidos pela energia refletida. A impedância controlada garante que o sinal atinja todo o seu potencial. Examinaremos algumas das diferentes aplicações dessa técnica para entender por que ela é tão importante.

Para obter os melhores resultados com impedância controlada, você deve especificar a largura do alinhamento. Os fabricantes de PCB usam essa técnica para especificar a largura de cada alinhamento. Eles podem reduzir a quantidade de trabalho envolvido na construção de uma placa especificando essas medidas com precisão e clareza. Se você usar essa técnica, certifique-se de incluir detalhes suficientes para dar ao fabricante uma compreensão clara dos parâmetros que devem ser considerados.

PCB de 4 camadas com controle de impedância

A impedância controlada é uma parte importante da fabricação moderna de PCBs porque garante que seus dispositivos funcionem corretamente e permaneçam estáveis ​​ao longo do tempo. A impedância controlada também agrega valor ao PCB e melhora a confiabilidade do controle do dispositivo. Se você estiver usando sinais USB, precisará de um par de alinhamentos com impedância de 90 ohms (+10%). Vários fatores devem ser considerados ao determinar a impedância correta para sinais USB, incluindo a largura do alinhamento, a distância entre os recursos de cobre e DK.

A impedância controlada é uma consideração importante ao selecionar o material de PCB correto para alta frequência formulários. A impedância controlada é a impedância característica de uma linha de transmissão e é especialmente importante para PCBs porque os sinais de alta frequência requerem impedância precisa. A impedância de um PCB é determinada por suas dimensões físicas e composição do material e é medida em ohms (O).

Ao selecionar um PCB para uma aplicação crítica, é importante que os componentes críticos sejam exaustivamente testados. Isso não é possível se os traços contendo a impedância controlada forem inacessíveis ou muito curtos para serem medidos adequadamente. Além disso, almofadas ou vias adicionais podem ser usadas para auxiliar no teste, o que pode ter um impacto no desempenho do circuito. Eles também ocupam espaço adicional. A impedância controlada é, portanto, fundamental para o desempenho a longo prazo.

A diferença entre impedância e resistência é que a primeira é uma característica dos circuitos de alta frequência. Ohms são usados ​​para medir resistência. Por outro lado, a DC é caracterizada pela resistência. Os sinais transmitidos para a mesma impedância geralmente são ótimos. Por outro lado, os sinais transmitidos para diferentes impedâncias sofrerão atenuação ou reflexão.

As técnicas tradicionais de fiação sozinhas não podem produzir um PCB com impedância controlada. além da fiação, as impedâncias dos componentes devem ser compatíveis. A primeira etapa é identificar quaisquer redes que estejam enfrentando problemas de integridade de sinal. Os componentes de terminação também podem ser usados ​​para obter a correspondência de impedância. Antes do processo de projeto da placa, é fundamental determinar a impedância de origem e destino da rede.

PCBs geralmente usam técnicas de impedância controlada. Técnicas de impedância controlada são essenciais para reduzir a impedância da placa. Ao projetar um circuito, é fundamental considerar a impedância do sinal. O artigo a seguir explica como projetar uma placa de circuito usando técnicas de impedância controlada. Esta informação será útil para o seu próximo projeto.

Técnicas de impedância controlada são comumente usadas em comunicações de RF, telecomunicações e processamento de sinais de alta velocidade. Também é necessário para cálculos com frequências de sinal superiores a 100 MHz. Para aplicações digitais de alta velocidade, técnicas de impedância controlada são essenciais. Outro bom exemplo de aplicações digitais de alta velocidade é o vídeo de alta velocidade. As técnicas de impedância controlada podem simplificar o projeto de vídeo de alta velocidade e processamento de sinal.

Cálculo de controle de impedância

Antes de começar o layout PCB, você deve preparar totalmente o esquema. Isso ocorre porque você precisará fazer alterações com base em sinais sensíveis à impedância. O banco de dados de layout esquemático e PCB deve ser sincronizado. Verifique se o seu esquema contém os componentes aprovados e os sinais de impedância controlados mais recentes. Em seguida, especifique o tipo de sinal de impedância controlada e classifique-o como um par diferencial ou uma rede de terminação única. Lembre-se de que a altura dielétrica é um fator importante no controle da impedância do circuito.

Os circuitos sensíveis à impedância requerem diferentes métodos de correspondência. O método mais eficiente é combinar vários circuitos em paralelo em um único traço. Duas linhas de fonte são acopladas com a mesma impedância em correspondência paralela, mas combinam uma no meio. Para garantir que seu projeto seja ideal para ambos os tipos de sistemas sensíveis à impedância, você pode aplicar a correspondência paralela a diferentes partes do circuito.

O roteamento de impedância controlada requer o cálculo da distribuição de impedância da placa e a configuração do material da placa. Esses parâmetros são definidos no Layer Stack Manager do seu editor de PCB. A constante dielétrica DK e o fator de dissipação Df do material dielétrico são fundamentais para o entendimento. Você pode evitar erros de roteamento comuns usando esses valores corretamente.

Certifique-se de que a constante dielétrica seja constante ao longo de todo o comprimento do traço. Devido à constante dielétrica uniforme, a potência é transmitida uniformemente ao longo de todo o comprimento do traço. Também é importante garantir que a geometria da seção transversal dos traços seja uniforme. Como resultado, haverá menos atenuação de potência e uma impedância mais uniforme. Por fim, evite superdimensionar e interromper o caminho do sinal.

Verifique se todos os componentes, especialmente o alinhamento, são compatíveis com a impedância. Isso evita reflexões de energia enquanto também garante o acoplamento adequado da fonte para o roteamento para a carga. A impedância controlada é fundamental para habilitar a funcionalidade de um componente específico. Se a impedância de um componente não for compatível, o tempo de comutação aumentará e ocorrerão erros aleatórios.

Se a impedância de um componente não corresponder, você deverá adicionar componentes terminados para obter a correspondência de impedância. Se você não tiver certeza da impedância de um componente específico, consulte o fabricante da placa de circuito impresso. Um bom fabricante será capaz de atingir as impedâncias e tolerâncias de fabricação exigidas. Se a impedância não for atendida, o fabricante pode recomendar a modificação da pilha.

A importância do casamento de impedância no projeto de PCB depende do tipo de circuito que está sendo projetado. Os sistemas analógicos e digitais de hoje exigem casamento de impedância. Eles exigem tempos de subida rápidos e baixas tensões de alimentação. Componentes analógicos e digitais também requerem frequências mais altas. À medida que a frequência aumenta, as interconexões são mais propensas a falhar. Portanto, a correspondência de impedância adequada é fundamental para um projeto de PCB bem-sucedido.

Os cálculos para determinar a impedância são geralmente baseados em uma seção transversal retangular perfeita. A seção transversal real pode ser poligonal, com folgas ou outras impedâncias. Esta seção transversal pode variar muito entre os fabricantes de placas. Ao calcular a impedância de um PCB, os fabricantes costumam usar suas próprias fórmulas proprietárias.

Em suma, impedância é a soma de reatância e resistência. Às vezes é necessário especificar a impedância de uma rede ou rastreamento. Quando a impedância de um circuito é muito alta, pode ocorrer reverberação. No entanto, na maioria dos casos, não é necessário especificar a impedância de um traço. Este fator pode ter um impacto no desempenho geral do circuito.

Testador de controle de impedância

Para projetar uma PCB com correspondência de impedância adequada, você deve primeiro entender como seu circuito é construído. É importante lembrar que a impedância diminui à medida que a distância entre as linhas de sinal e o padrão virtual diminui. Por exemplo, microvias podem ser usadas para criar alinhamentos de PCB amigáveis ​​à produção. Em seguida, usando BGA roteamento de escape ou estruturas de fan-out dogbone, você pode obter correspondência de impedância em IDH.