Определение импеданса:как понять его значение на печатной плате?

Определение Полное сопротивление, переданное Z, в электрических устройствах относится к величине сопротивления, с которым сталкивается постоянный или переменный ток, если он проходит через компонент, систему или цепь проводника. Когда ток и напряжение постоянны, импеданс Define равен нулю, и поэтому значение никогда не бывает нулевым в случае переменного тока.

Определите Полное сопротивление представляет собой сумму реактивного сопротивления и сопротивления электрической цепи и измеряется в Омах. Импеданс — это характеристика курса, о которой необходимо помнить при проектировании печатной платы. Печатные платы с требованиями к импедансу сводят на нет изменения напряжения, в результате чего гаджет или устройство работают должным образом.

Почему важно понимать определение импеданса на печатных платах?

Все дело в эффективности. Теория показывает, что максимальная передача сигнала происходит, когда все импедансы на пути прохождения сигнала совпадают. Импеданс управления необходим для печатных плат, работающих на высоких частотах при обработке высокоскоростных цифровых сигналов. Определение Контроль импеданса имеет важное значение для производителей печатных плат и быстро становится важным в цифровых приложениях высокой скорости, радиочастотных приложениях и телекоммуникациях. Без понимания вопросов, связанных с импедансом на печатных платах.

Мы были бы не в состоянии узнать, как изменения импеданса, несоответствие импеданса или даже неправильный импеданс, вызванные неправильной геометрией, искажают сигналы. Короче говоря, импеданс можно приравнять к рок-н-роллу, и разобраться в этом немного сложно. Но опять же, вам не нужно понимать все об определении импеданса, чтобы «понять» его.

Таким образом, печатная плата с полным импедансом делает недействительными все изменения напряжения. Это приведет к тому, что гаджеты или устройства будут работать должным образом. В WellPCB мы можем легко порекомендовать программное обеспечение, предназначенное для эффективного определения реактивного потока и сопротивления, предоставляя вам все необходимые характеристики. Мы будем использовать эти данные, чтобы создать для вас индивидуальную плату.

Как контролировать импеданс на печатных платах?

Например, в нашем спутниковом/телевизионном кабеле антенна действует как источник, телевизор — как нагрузка, а коаксиальный кабель — как проводник. Кабель состоит из изоляторов, проводников и их размеров, а также их электрических характеристик, измеряемых для контроля электрического импеданса кабеля.

Чтобы сигналы на печатной плате могли эффективно передаваться по пути от источника сообщения к нагрузке, необходимо управление импедансом. Без контроля импеданса шансы на то, что такие сигналы станут полезными, будут сложными, если не трудными. С контролируемым определением импеданса ваша плата будет работать должным образом, без каких-либо сбоев или разочарований.

Но добиться этого не так сложно, как может показаться. Чтобы сигнал эффективно перемещался от источника к нагрузке, импедансы должны совпадать. Следовательно, входное сопротивление выходного сопротивления эталонной дорожки и сопротивление нагрузки должны совпадать. Таким образом, сигнал будет без проблем перемещаться от источника к нужному месту.

Чтобы обеспечить контроль импеданса, ваш производитель, вероятно, сначала будет работать с указанными параметрами, поступающими от полевого решателя. После этого, возможно, придется провести испытания импеданса печатной платы и, при необходимости, внести некоторые изменения, чтобы произвести или придумать печатную плату, которая будет функционировать в соответствии с требованиями.

Примеры определения контроля импеданса

Одними из наиболее распространенных или подходящих примеров контролируемого определения импеданса являются кабели, соединяющие антенну с телевизором. Провод может представлять собой коаксиальный кабель, состоящий из круглого и внутреннего проводника, отделяющего его от внешнего цилиндрического экрана.

Размеры, изолятор, проводники и электрические характеристики тщательно контролируются, чтобы определить форму и взаимодействие их электрических полей. От этого будет зависеть электрический импеданс кабеля.

Наглядный пример налицо. Для получения наилучшего сигнала импеданс антенны или спутниковой антенны должен соответствовать импедансу кабеля. С другой стороны, кабель также должен соответствовать телевизору. Теперь перенесите это мышление на печатные платы и представьте, что желаемые сигналы не достигают намеченного места назначения из-за несоответствия импеданса.

Основываясь на вышеизложенном, ничто не будет работать должным образом, если возникнет или подозревается несоответствие. Следовательно, контроль импеданса на печатных платах кажется хорошей идеей. Но опять же, как этого добиться без особых трудностей?

Как работает Define Impedance Control на печатных платах?

Прежде чем решить, какой вид или тип услуги контроля импеданса будет соответствовать вашим потребностям для ваших плат, вам необходимо понять основы контроля импеданса. Что такое контроль импеданса и как именно он работает? Во-первых, существуют три основных уровня обслуживания, связанных с управлением импедансом. К ним относятся:

•  Нет контроля импеданса – Для достижения правильного импеданса не требуется никаких дополнительных конструктивных элементов, поскольку допуск импеданса очень невелик. Эта ситуация приведет к менее дорогой и более быстрой сборке печатной платы.

•  Наблюдение за импедансом – Здесь проектировщик намечает трассу контроля импеданса вместе с провайдером, регулируя только соответственно высоту диэлектрика и ширину трассы. Как только пользовательские спецификации будут одобрены производителем, можно начинать производство печатных плат.

•  Контроль импеданса – Производитель делает все возможное, чтобы печатная плата достигла необходимого импеданса.

Как измерять печатные платы

Среди других сложных действий или упражнений, которые существуют, возможно, измерение импеданса на печатных платах является одной из самых сложных задач. Те, кто пробовал это раньше, утверждали, что измерение значений Define Impedance внутри печатной платы не всегда так просто, как кажется. Здесь необходимо много сложных шагов и оборудования.

Другие факторы, такие как соединения, доступность, длина дорожек и ответвления от дорожек, могут затруднить получение точных показаний. Рефлектометр во временной области, также известный как TDR, является стандартным методом измерения импеданса. Этот рефлектометр посылает некоторый сигнал по линии, а затем измеряет часть отраженного сообщения, если происходит несоответствие импеданса.

Для измерения желательно использовать качественные щупы и кабели, а при необходимости ВЧ адаптеров нужно прибегать к переходникам калибровочного качества. Кроме того, важно использовать стробируемые курсоры для получения среднего значения в этом диапазоне. Важно понимать, что уменьшение полосы пропускания ухудшает разрешение, хотя оно обеспечивает или вызывает более низкий уровень шума.

Факторы, которые могут повлиять на определение импеданса на печатных платах

Наиболее важным фактором, влияющим на постоянство импеданса печатной платы, является однородность толщины в разных местах и ​​ширины линий. Если линия находится на расстоянии менее 25 мм от края платы, значение импеданса линии будет на 1-4 Ом меньше, чем в середине. Значение импеданса позиции не сильно пострадает, если линия находится на расстоянии более 50 мм от края доски.

Короче говоря, некоторые из факторов, влияющих на допуск импеданса печатной платы, включают такие аспекты, как допуск материалов и содержание смолы. Это не все. Другие включают ширину и высоту дорожки, расположенные в верхней и нижней части платы. Если вы дадите WellPCB свой набор шаблонов, мы объединим их в единую печатную плату. Изготовьте свою печатную плату с правильными положениями и размерами шаблонов с определенными допусками. Крайне важно убедиться, что ваш производитель может предоставить вам правильное расположение, размер и срок службы. Если этого не произойдет, есть вероятность, что ваша доска может оказаться бесполезной.

Среди всех факторов, влияющих на импеданс печатных плат, толщина диэлектрика составляет наиболее значительный процент (45%). Далее следует ширина следа (25%). Диэлектрическая проницаемость (15%). Толщина меди (10%). И, наконец, сопротивление припою (5%).

Заключение

Определить импеданс — это сумма реактивного сопротивления и сопротивления электрической цепи, выраженная в омах, чтобы суммировать все это. На печатных платах к вопросам, связанным с импедансом, нужно относиться серьезно, так как это повлияет на передачу сигнала на печатной плате. Анализ импеданса необходим, когда необходимо передавать сигналы быстрого переключения при малых токах, так как они в основном чувствительны к помехам. Но чтобы избежать или свести к минимуму отражения, возникающие вдоль печатных дорожек, необходимо учитывать вопросы, связанные с контролем импеданса, чтобы предотвратить некоторые искажения. WellPCB является одним из тех производителей, которые обслуживают сотни клиентов на планете благодаря их технической поддержке перед заказом, богатому опыту в производстве плат с регулируемым импедансом и опыту 100% согласования импеданса.