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Kontrollierte Impedanz PCB

  • Kostenlose Vorschläge für Stapel- und Impedanzsteuerungsberechnungen
  • Vollständiger starre Leiterplatte Materialien auf Lager, einschließlich KB, Rogers, Isola usw
  • 24 Stunden Impedanzkontrolle PCB-Prototyp Dienstleistungen beschleunigen
  • Keine Mindestbestellanforderung für Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz, Bestellmenge ab 1 Stk

Wann ist die Impedanzkontrolle am wichtigsten?

Durch Impedanzsteuerung betriebene Leiterplatten können eine schnellere Verarbeitung durchführen und weniger Energie verbrauchen.

Die Ingenieure von Venture sind der Meinung, dass die Abdeckung der Impedanzkontrolle in PCB-Designplänen am effektivsten ist, was dazu beiträgt, dass das Produkt über längere Zeiträume eine bessere Leistung erbringt, den Wert erhöht und die Zuverlässigkeit der Kontrolle erhöht.

Wann ist die Impedanz am wichtigsten?
Controlled-Impedance-PCB-3

Zahlreiche Anwendungen der Impedanzregelung finden Sie in:

Router

Satellitenfernseher

Personal Computers

Laserdrucker

GPS-Navigationstools und mehr

Wählen Sie Venture, um das beste Impedanzsteuerungsdesign zu erreichen

Bei Venture Electronics haben wir über 10 Jahre Erfahrung in der Bereitstellung hochwertiger Leiterplatten.

Mit modernster Technologie und erfahrenen Fachleuten stellen wir sicher, dass Sie keine Probleme bei der Kontrolle der Impedanz haben PCB-Design und Fertigungsdienstleistungen.

Entscheiden Sie sich für eine Zusammenarbeit mit uns, Sie können sicher sein.

Wählen Sie Venture, um das beste Impedanzsteuerungsdesign zu erreichen

Ihr geschätzter Lieferant von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz

Kontrollierte Impedanz-PCB (bezieht sich auch auf Impedanzsteuerungs-Leiterplatte), kontrollierte Impedanz ist die charakteristische Impedanz einer Übertragungsleitung, die durch PCB-Leiter gebildet wird. Bei Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz kann die Impedanz nicht mit dem Widerstand verwechselt werden, obwohl beide in Ohm (Ω) gemessen werden, da der Widerstand eine DC-Eigenschaft ist, während die Impedanz eine AC-Eigenschaft ist.

Heutzutage werden PCB-Designer von dem Druck der schnellen Signalumschaltung angetrieben, entsprechend den kürzeren Signalübertragungszeiten und höheren Taktraten moderner digitaler Schaltungen sind PCB-Leiterbahnen keine einfachen Verbindungen mehr, sondern Übertragungsleitungen. Für PCB-Designingenieure ist es sehr wichtig zu verstehen, wie die Impedanz von PCB-Leiterbahnen kontrolliert werden kann.

Venture bietet Kunden kostenlose Stapel- und Impedanzsteuerungsberechnungsvorschläge. Unsere erfahrenen Ingenieure stehen Ihnen rund um die Uhr zur Verfügung. Wir können mit Ihrem Team in der Konzeptphase des PCB-Designs mit kontrollierter Impedanz zusammenarbeiten, um Ihnen dabei zu helfen, die besten Ergebnisse bei der Kontrolle der Impedanz zu erzielen, indem Sie das richtige Material und den richtigen Schichtaufbau auswählen.

MedientypTgProduktHersteller
Aluminium130T-111Totking
Aluminium130TCB-2 (TCB-2AL)Polytronik
Aluminium17092MLArlon
Aluminium185HPL-03015Bergquist
Aluminium105T-Lam 6061+ 1KA10Laird
Aluminium120KW-ALEKinwong
Aluminium140DST-5000Doosan
Aluminium140T-Lam 5052 + 1KA04Laird
Aluminium170VT-4A2Ventec
Aluminium105ML1KALaird
Aluminium105SS1KALaird
Aluminium105T-Lam – Alco 6061+1KA04Laird
Aluminium105TLam SS 1KA06Laird
Aluminium110TCP-1000Bergquist
Aluminium120KW-ALSKinwong
Aluminium130CML-11006Bergquist
Aluminium130IT-859GTAITEQ
Aluminium130SA115Shengyi
Aluminium130SA120Shengyi
Aluminium130TCB-2LPolytronik
Aluminium140SAR15Shengyi
Aluminium140SAR20Shengyi
Aluminium140TCB-4Polytronik
Aluminium140TCB-8Polytronik
Aluminium145EPA-M2Ostmacht
Aluminium150HT-04503Bergquist
Aluminium150HT-07006Bergquist
Aluminium150HT-09009Bergquist
Aluminium165SSLLDLaird
Aluminium168SSTD04Laird
Aluminium168SSTD06Laird
Aluminium17092ML DielektrikumArlon
Aluminium170VT-4A1Ventec
Aluminium90LTI-04503Bergquist
Aluminium90LTI-06005Bergquist
Aluminium90MP-06503Bergquist
BT180G200Insel
Vergrabene Kapazität170ZBC-1000Sanmina
Vergrabene Kapazität170ZBC-2000Sanmina
CEM-1110S3110Shengyi
CEM-1130KB-5150Königsbrett
CEM-3130DS-7209Doosan
CEM-3130R1786Panasonic
CEM-3128S2155Shengyi
CEM-3130CEM-3-98Nanya
CEM-3130KB-7150Königsbrett
CEM-3130S2600Shengyi
CEM-3132S2130Shengyi
CEM-3135CEM-3-09HTNanya
CEM-3140R-1786Panasonic
Keramik250RO4500Rogers
Eingebettete Kapazität120C06143M
Eingebettete Kapazität120C10123M
Eingebettete Kapazität120C20063M
Epoxid-PTFE210-240N4350-13RFNelko
Epoxid-PTFE210-240N4380-13RFNelko
FR-1130KB-3150NKönigsbrett
FR-4140MTC-97Grace
FR-4155DE156Insel
FR-4170IS420Insel
FR-4170NPGN-170R (HF)Nanya
FR-4170TU-862HFTaiwan-Union
FR-4180185HRInsel
FR-4180I-GeschwindigkeitInsel
FR-4180TU-752Gewerkschaft aus Taiwan
FR-4150NPGN-150Nanya
FR-4 + BT-Epoxidharz180G200Insel
FR-4130GA-140-LLGrace
FR-4130GW4010GoWelt
FR-4130KB-6150Königsbrett
FR-4130Tlam SS 1KALaird
FR-4133R-1755EPanasonic
FR-4135DE104MLInsel
FR-4135DS-7405Doosan
FR-4135GW1500GoWelt
FR-4135GW4011GoWelt
FR-4135H140-1 / FR-4-74HuaZheng
FR-4135IT-588ITEQ
FR-4135KB-6160Königsbrett
FR-4135KB-6160AKönigsbrett
FR-4135KB-6160CKönigsbrett
FR-4135R1755CPanasonic
FR-4135S1130Shengyi
FR-4135S1155Shengyi
FR-4135S1600Shengyi
FR-4140FR-4-86Nanya
FR-4140FR-402 / IS402Insel
FR-4140IT-140ITEQ
FR-4140KB-6164Königsbrett
FR-4140LYCCL-140LongYu
FR-4140NHL-4806NamHing
FR-4140NP-140TLNanya
FR-4140NY-1140Nanya
FR-4140S1141Shengyi
FR-4140TC-97Grace
FR-4145ELC-4765Sumilit
FR-4145IT-150TCITEQ
FR-4148R-1566(W)Panasonic
FR-4150250HRInsel
FR-4150254Insel
FR-4150EM-285Elite-Material
FR-4150EM-825Elite-Material
FR-4150GA-150-LLGrace
FR-4150GW1500GoWelt
FR-4150IS400Insel
FR-4150IT-158ITEQ
FR-4150IT-158TCITEQ
FR-4150IT-258GAITEQ
FR-4150KB-6165Königsbrett
FR-4150NP-150RNanya
FR-4150NP-150TLNanya
FR-4150TU-668Taiwan-Union
FR-4150TU-742HFTaiwan-Union
FR-4150TU-747HFTaiwan-Union
FR-4155N4000-7Nelko
FR-4155NP-155FRNanya
FR-4155NP-155FTLNanya
FR-4155NY-2150Nanya
FR-4155S1000Shengyi
FR-4155S1000HShengyi
FR-4155S1150, S1150GShengyi
FR-4160TU-662Taiwan-Union
FR-4170EM-320Elite-Material
FR-4170EM-370Elite-Material
FR-4170EM-827Elite-Material
FR-4170FR-406Insel
FR-4170GA-170-LLGrace
FR-4170KB-6167Königsbrett
FR-4170NP-170RNanya
FR-4170NP-170TLNanya
FR-4170S1165Shengyi
FR-4170S1170Shengyi
FR-4175Turbo 370Insel
FR-4175EM-827/ EM-827BElite-Material
FR-4175IT-180ITEQ
FR-4175IT-180AITEQ
FR-4175N4000-11Nelko
FR-4175N4000-6Nelko
FR-4175NP-175TLNanya
FR-4175NP-180RNanya
FR-4175S1000-2MShengyi
FR-4175TU-722Taiwan-Union
FR-4176R5725 Megtron 4Panasonic
FR-4180370HRInsel
FR-4180FR-408Insel
FR-4180IS410Insel
FR-4180KB-6168Königsbrett
FR-4180Megtron R-5715Panasonic
FR-4180N4000-12Nelko
FR-4180S1000-2Shengyi
FR-4180Theta 100Rogers
FR-4180TU-768Taiwan-Union
FR-4180VT-47Ventec
FR-4185N4000-29Nelko
FR-4190FR-408HRISInsel
FR-4200FR-408HRInsel
FR-4200IS415Insel
FR-4200TU-872 LKTaiwan-Union
FR-4210N4000-13Nelko
FR-4210N4000-13EPNelko
FR-4210N4000-13SINelko
FR-4210N4103-13Nelko
FR-4210S1860Shengyi
FR-4225IS620Insel
FR-4250Arlon 85NArlon
FR-4250VT-901Ventec
FR-4260N-7000Nelko
FR-4280RO3010Rogers
FR-4280RO4003CRogers
FR-4280RO4350Rogers
FR-4280RO4350BRogers

Ihr führender Lieferant von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz in China

Wir kontrollieren die Impedanz, indem wir die Abmessungen und den Abstand der Leiterbahn oder des Laminats variieren, und führen einen Test durch, um sicherzustellen, dass wir die geforderte Impedanz mithilfe von TDR-Coupons erreicht haben. Wir bei Venture erleben eine steigende Nachfrage nach mehrschichtigen Leiterplatten mit kontrollierter Impedanzanforderung. Geschätzte 60 % der mehrschichtigen Leiterplatten mit sechs oder mehr Schichten sind Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz. Wir glauben, dass in naher Zukunft wahrscheinlich alle Leiterplatten zumindest einige Impedanzanforderungen enthalten werden.

Venture stellt Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz (Leiterplatten) unter Verwendung der neuesten Materialien und Technologien her. Wir haben eine strenge Eingangskontrolle (IQC) für alle Laminate, Prepregs und Kupferfolien, da die Dickenabweichungen der Rohstoffe eine der Hauptursachen sind Herausforderungen bei der Herstellung von PCBs mit kontrollierter Impedanz.

Wir verwenden auch LDI-Geräte (Laser Direct Imaging), um die Abweichungen in der Leiterbahnbreite zu eliminieren. Sobald eine Platine mit kontrollierter Impedanz abgebildet ist, muss sie in den Äther gehen. Der Zweck besteht darin, eine Konfiguration auf einem Ätzgerät zu entwickeln, um eine Unterätzung zu minimieren. Mit unserer 10-jährigen Erfahrung in der Leiterplattenindustrie mit kontrollierter Impedanz versteht Venture, wie man den Ätzprozess verwaltet, um sicherzustellen, dass wir die geforderten Impedanztoleranzdaten erfüllen.

Venture hat mit Tausenden von Elektronikingenieuren zusammengearbeitet, um ihre PCB mit kontrollierter Impedanz in ein Endprodukt zu bringen, von Single-Layer-Boards bis hin zu 32-Lagen-Boards, von Flex-PCBs bis hin zu starren Flex-PCBs. Venture kann die komplette PCB-Lösung mit kontrollierter Impedanz anbieten.

Durch unsere 2-Stunden-Schnellreaktionsdienste durch unser 24/7-Verkaufs- und technisches Support-Team und den hervorragenden Kundendienst werden wir Ihr Leiterplattenhersteller und -lieferant mit der besten kontrollierten Impedanz in China sein. Bei Venture können wir alle Ihre Fragen zu Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz beantworten. Bitte zögern Sie nicht, uns jederzeit zu kontaktieren.


PCB mit kontrollierter Impedanz – Der ultimative Leitfaden

gesteuerte-impedanz-leiterplatte

Kontrollierte Impedanz im PCB-Design und in der Fertigung ist ein recht weites und komplexes Thema.

Das zu verstehen, kann ziemlich schwierig sein.

Egal, ob Sie neu bei PCBs mit kontrollierter Impedanz sind oder nach einer Auffrischung zu diesem Thema suchen, dieser Leitfaden ist für Sie.

Es wird Ihnen helfen, das Was, Warum und Wie der Impedanzsteuerung zu verstehen.

Lesen Sie deshalb weiter.

Impedanzkontrolle

Impedanzregelung

Grundlagen der Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Wie ich bereits sagte, dient dieser Leitfaden dazu, Ihnen dabei zu helfen, alles zu verstehen, was es in Bezug auf PCBs mit kontrollierter Impedanz gibt.

Eine gute Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, zunächst zu verstehen, was kontrollierte Impedanz ist und welche Bedeutung sie für das Design und die Herstellung von Leiterplatten hat.

Außerdem müssen Sie den Unterschied zwischen kennen und verstehen Impedanz und Widerstand in Leiterplatten. Beides geht Hand in Hand und wird von vielen oft verwechselt.

Kommen wir gleich dazu.

Was ist kontrollierte Impedanz?

Gute Frage!

Aber um zu wissen, was kontrollierte Impedanz ist, müssen wir zuerst die Impedanz definieren.

Impedanz ist einfach der Grad des Widerstands gegen den Energiefluss in einem Stromkreis oder einer Übertragungsleitung.

Er wird als Z bezeichnet und in Ohm gemessen.

Und es ist das Ergebnis der Summierung des Widerstands (R) und der Reaktanz (X) eines Stromkreises:

Impedanzdreieck

Impedanzdreieck – mit freundlicher Genehmigung von Elektronik-Tutorials

Die Reaktanz ist in diesem Fall die Folge von zwei Effekten, nämlich;

  • Induktivität (L), die die Induktion von Spannungen in Leitern aufgrund der Magnetfelder von Strömen ist
  • Kapazität (C), die aufgrund der Spannungen zwischen den Leitern elektrostatische Ladungen speichert.

Zusammenhang zwischen Spannung und StromZusammenhang zwischen Strom und Spannung – Foto mit freundlicher Genehmigung: Wikimedia

Bei Gleichstrom gibt es normalerweise keine Reaktanz, und der Widerstand von Kupferleitern ist normalerweise unbedeutend.

Die „Impedanz“ wird hier lediglich durch den Widerstand gebildet.

Aber für Hochgeschwindigkeits-Wechselstromkreise wird die Reaktanz und damit die Impedanz sehr wichtig.

In diesem Fall kann die Impedanz für die Funktionalität eines Designs entscheidend werden.

Dies liegt daran, dass Änderungen der Impedanz entlang des Signalpfads vom Sender zum Empfänger zu Störungen und einer Verringerung der Systemleistung führen können.

Sie sehen, während die Geschwindigkeit eines elektrischen Schaltkreises oft als Frequenz der Wellenform ausgedrückt wird, ist das kritische Anliegen die Geschwindigkeit, mit der sich Spannung und Strom ändern müssen.

Hier kommt die Kontrolle ins Spiel, um Impedanzfehlanpassungen zu verhindern.

Also zurück zu unserer früheren Frage, was ist kontrollierte Impedanz?

Nun, aus der Erklärung oben,

Wir können kontrollierte Impedanz als eine Designtechnik definieren, die sicherstellt, dass Impedanzfehlanpassungen in einer Schaltung innerhalb tolerierbarer Grenzen liegen.

Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Basierend auf den obigen Erläuterungen ist die kontrollierte Impedanz ein Konstruktionsmerkmal.

Somit ist eine PCB mit kontrollierter Impedanz ein Leiterplattendesign mit Merkmalen, die Impedanzfehlanpassungen kontrollieren können.

Das heißt, eine PCB, die mit engen Toleranzen in den Abmessungen hergestellt wird, so dass Impedanzen von Übertragungsleitungen auf der PCB genau sein können.

Und wie wir bereits gesagt haben, kann das Vorhandensein einer Impedanz in einer Schaltung zu einem Problem werden, insbesondere wenn es sich um ein Hochfrequenzschaltungssystem handelt.

Das Gute ist, dass Sie bereits wissen, dass es möglich ist, die Impedanz zu steuern.

Was wir nicht genau wissen, ist, wie und warum Sie es kontrollieren sollten. Aber nicht für lange, denn genau das werden wir gleich lernen.

Lassen Sie uns zunächst den Unterschied zwischen Impedanz und Widerstand lernen.

Unterschied zwischen Impedanz und Widerstand

Foto mit freundlicher Genehmigung: Stack Exchange

Meistens verwenden Menschen den Widerstand, um die Impedanz zu verallgemeinern.

Sie sehen, beide Begriffe stehen für ähnliche Ideen.

Beide stellen dar, wie sich eine Komponente dem Stromfluss widersetzt oder dagegen ankämpft.

Ihr Unterschied besteht jedoch darin, dass der Widerstand DC-Strömen zugeschrieben wird.

Die Impedanz hingegen wird dem AC-Äquivalent in einer Schaltung zugeschrieben.

Also in Laienbegriffen;

Der Widerstand ist das Maß eines Materials, mit dem es sich dem Gleichstromfluss widersetzt.

Die Impedanz bezieht sich auf das Maß eines Materials, mit dem es dem Wechselstromfluss entgegenwirkt.

Beachten Sie, dass der Widerstand ein Maß für die Spannung geteilt durch den Widerstand in einem Widerstand ist.

Widerstandsberechnung

Widerstandsberechnung

Und wie ich bereits erwähnt habe, ist Impedanz der verallgemeinerte Begriff der Spannung geteilt durch den Strom für alles.

Wir können über die Impedanz jeder Komponente (R, L oder C) sprechen.

Im Falle eines Widerstands verwenden wir den Begriff „Widerstand“ anstelle von Impedanz.

Für Induktivitäten und Kondensatoren verwenden wir den Begriff Impedanz.

Obwohl diese Impedanz in diesem Fall die gleiche allgemeine Bedeutung hat, nämlich das Verhältnis von Spannung zu Strom.

Auch in diesem Fall werden Impedanzgleichungen ähnlich wie das Ohmsche Gesetz für Widerstände geschrieben.

Bitte beachten Sie, dass das Ohmsche Gesetz die erste Gleichung ist.

vR=iR

vL=iZL

vC=iZC

Wie Sie bereits wissen, ist die traditionelle Variable für die Impedanz Z.

R für einen Widerstand ist für jede Spannung, jeden Strom und jede Frequenz gleich.

Für Induktivitäten und Kondensatoren ist es interessanter.

Z hängt von der Frequenz des angelegten Signals ab (eine zusätzliche Eigenschaft, die ein Widerstand nicht hat).

Für eine Induktivität ZL steigt mit der Frequenz (f) steigt. |ZL| = 2pfL.

Ein Induktor hat bei hoher Frequenz eine hohe Impedanz.

Für einen Kondensator ZC sinkt mit steigender Frequenz. |ZC|=1/2pfC.

Ein Kondensator hat bei hoher Frequenz eine sehr niedrige Impedanz.

Tatsächlich ist ein Kondensator im Wesentlichen ein Kurzschluss auf Hoch f.

Impedanzberechnung

Impedanzberechnung – Foto mit freundlicher Genehmigung: Elektronik-Tutorials

Einfach gesagt,

  • Die Impedanz ist ein Maß für den Widerstand gegen einen Wechselstrom, während sich der Widerstand normalerweise auf Gleichstrom (DC) bezieht.
  • Widerstand ist ganz einfach. Die Impedanz hingegen hängt von der Reaktanz und dem Widerstand ab.
  • In den meisten Fällen berücksichtigt die Impedanz die Gesamtschaltung, im Gegensatz zum Widerstand, der dies nicht tut.

Hoffentlich hilft Ihnen dies, den Unterschied zwischen Widerstand und Impedanz prinzipiell zu verstehen.

Eigenschaften der Impedanz in Leiterplatten (PCB)

Eine PCB-Leiterbahn hat mehrere Eigenschaften, die hinsichtlich der Impedanz zu berücksichtigen sind;

Dazu gehören:

  • Höhe
  • Breite
  • Länge
  • Abstand zwischen der Spur und anderen Kupfermerkmalen (einschließlich Kupferschichten unter oder auf der Signalschicht mit kontrollierter Impedanz)
  • die Dielektrizitätskonstante
  • PCB-Fertigungstoleranzen/-grenzen etc.

All dies sind Eigenschaften, die bei der Berechnung der Impedanz und der Herstellung von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz zu berücksichtigen sind.

Warum Sie eine PCB mit kontrollierter Impedanz benötigen

In der jüngeren Vergangenheit haben wir einen kontinuierlichen Anstieg der Geräteumschaltgeschwindigkeiten erlebt.

Geräte sind allgemein schneller und komplizierter geworden.

Signalintegrität (SI)-Probleme sind beispielsweise mit der Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeiten der Geräte häufiger aufgetreten.

Das bedeutet, dass Geräte heute in der Lage sein müssen, mit allen SI-Problemen fertig zu werden.

Sie können Leiterbahnen daher nicht weiterhin als einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen behandeln.

Betrachten Sie sie stattdessen als Übertragungsleitungen.

Verstehen Sie auch die Notwendigkeit und Bedeutung der Impedanzanpassung, um die Auswirkungen auf SI zu verringern oder zu eliminieren.

Sie sollten wissen, dass Sie potenzielle Probleme mit der Signalintegrität schnell vermeiden können, indem Sie bewährte Designpraktiken und -ansätze befolgen.

Kontrollierte Impedanz kann Ihnen in diesem Fall helfen, SI-Probleme abzuwenden oder zu mindern.

Beispiel einer PCB mit kontrollierter Impedanz

Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Andere Gründe für die Notwendigkeit einer PCB mit kontrollierter Impedanz sind:

·Bedarf an mehr Signalleistung

Sie sehen, die Funktion einer PCB-Leiterbahn besteht darin, die Signalleistung von einem Treibergerät zu einem Empfangsgerät zu übertragen.

In diesem Fall muss Strom über die gesamte Länge der Spur übertragen werden.

Maximale Signalleistung erreichen Sie jedoch nur mit passenden Impedanzen auf der Platine.

Aus diesem Grund benötigen Sie eine PCB mit kontrollierter Impedanz. Diese Art hat eine Impedanzanpassung, die es ermöglicht, dass so viel Leistung vom Gerätetreiber am Empfänger ankommt.

·Verbesserte Leistung

Wenn Sie nach einer Leiterplatte suchen, die eine hochwertige Geräteleistung garantiert, dann ist eine Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz die beste Wahl.

Ein Grund, warum die meisten Geräte in Bezug auf Signalleistung und -integrität versagen, ist auf schlechtes PCB-Design und -Layout zurückzuführen.

Die Layoutphase in der Leiterplattenfertigung ist normalerweise sehr kritisch.

Wenn hier nicht besonders sorgfältig vorgegangen wird, besteht die Möglichkeit, dass sich Hochgeschwindigkeitssignale auf ihrem Weg vom Treiber zum Empfänger verschlechtern.

Wenn Sie sich das Ergebnis davon in einem Augendiagramm ansehen würden, würden Sie hohe Konzentrationen von bemerken Signalverzerrung.

Signalverzerrung in der Übertragungsleitung

Signalverzerrung in der Übertragungsleitung

Außerdem werden Sie einen massiven Unterschied in den Leistungspegeln feststellen, wenn sich das Signal vom Anfang bis zum Ende ausbreitet.

Was versuche ich zu sagen?

Geräte, die von Controlled Impedance PCBs gesteuert werden, arbeiten schneller und verbrauchen tendenziell weniger Energie.

Diese Art von Leiterplatten ermöglicht es Geräten, länger eine bessere Leistung zu erbringen, wodurch ihr Wert und ihre Steuerungszuverlässigkeit verbessert werden.

·Energiefluss kontrollieren

Ich habe erwähnt, dass Platinen mit kontrollierter Impedanz weniger Energie verbrauchen, das stimmt.

Aber auch wenn Sie in Ihren Projekten einen kontrollierten Energiefluss benötigen, ist Controlled Impedance PCB eine gute Wahl.

Sie sehen, eine kontrollierte Impedanz ist bei Übergängen von einer Umgebung mit niedrigerem Ohm zu einer Umgebung mit höherem Ohm, in der eine Impedanz vorhanden ist, von entscheidender Bedeutung.

Warum?

Solche Übergänge können zu einer Energiereflexion in Form von starken Impulsen führen. Beachten Sie, dass diese Impulse in hohem Maße in der Lage sind, den Energiefluss zu unterbrechen.

Wenn Ihre Anwendung also leistungsstarke digitale Geräte wie in HF-Anwendungen umfasst, ist eine PCB mit kontrollierter Impedanz eine Notwendigkeit.

·Bewältigung elektromagnetischer Interferenzen (ELI)

Wenn Sie sich Sorgen über Stromkreisunterbrechungen aufgrund elektromagnetischer Interferenzen machen, investieren Sie in PCBs mit kontrollierter Impedanz.

In der PCB-Welt kann ein einziger Impuls von Reflexionsenergie Schaltungen vollständig stören.

Diese Störung überträgt sich oft auf benachbarte Komponenten.

Und es hat das Potenzial, den Energiefluss zu unterbrechen und den Produktbetrieb kritisch zu versagen

Vertrau mir; Sie möchten nicht, dass eines dieser Probleme während eines kritischen Vorgangs auftritt.

Genau aus diesem Grund benötigen Sie eine hochwertige Leiterplatte, die speziell mit während der Herstellung eingebauten Impedanzanforderungen entwickelt wurde.

Testen und Messen von Controlled Impedance PCB

Die meisten Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz werden Tests unterzogen, bevor sie in einem Projekt eingesetzt werden.

Wenn ich von Testen spreche, meine ich 100%-Tests, um sicherzustellen, dass sie für den Einsatz in einem bestimmten Projekt geeignet sind.

Beachten Sie jedoch, dass es nicht ungewöhnlich ist, dass die eigentlichen PCB-Leiterbahnen zum Testen nicht zugänglich sind.

Darüber hinaus können Spuren für eine genaue Messung zu kurz sein.

Sie können auch Verzweigungen und Durchkontaktierungen enthalten, die die korrekte Messung der Impedanz behindern können.

Im Allgemeinen würden PCB-Durchkontaktierungen für Testmessungen die Leistung beeinträchtigen.

Sie würden auch Platz im Vorstand einnehmen.

Aus diesem Grund wird das Testen normalerweise nicht auf der Leiterplatte selbst durchgeführt, sondern auf einem oder zwei Testcoupons, die in den Leiterplattennutzen integriert sind.

Typisches Produktionspanel

Typisches Produktionspanel

Beachten Sie, dass der Coupon den gleichen Schicht- und Leiterbahnaufbau wie die Hauptplatine hat.

Es enthält auch Spuren mit genau der gleichen Impedanz wie die auf der Hauptplatine.

Daher bietet das Testen des Coupons ein hohes Maß an Vertrauen, dass die Platinenimpedanzen korrekt sind.

Bedeutet dies, dass Sie die tatsächlichen Platinenspuren nicht testen können?

Die Antwort ist nein.

Sie können Ihre Platine bei Bedarf sehr gut auf der tatsächlichen kontrollierten Impedanzspur testen.

Denken Sie nur daran, dass Sie zwar die eigentliche Platine testen können, es jedoch normalerweise einfacher ist, eine Platine zu verifizieren, indem Sie Spuren auf sich selbst untersuchen.

Aber wie ich bereits erwähnt habe, sind Onboard-Traces in den meisten Fällen oft unzugänglich.

Und manchmal fehlen auch die richtigen Testpads.

Aus diesem und den oben genannten Gründen ist es ratsam, Coupons auf kontrollierte Impedanz zu testen.

Wie machen Sie das?

Für den Anfang müssen Sie das Routing anpassen.

Das heißt, stellen Sie sicher, dass das Testcoupon-Routing mit dem der Platine übereinstimmt, einschließlich Leiterbahnbreite und Abstandsregeln.

Dazu sollten auch Bodenspuren gehören.

Im Allgemeinen sollten Signalspuren gerade und offen sein und über geeignete Signal- und Erdungspads zum Testen verfügen.

Das heißt, Sie benötigen Pads für jede Referenzebene für die Streifenleitung.

Eine andere Sache, auf die Sie scharf sein sollten, sind Seriennummerntafeln und die dazugehörigen Coupons.

Auf diese Weise wird es einfacher, sie nach der Trennung zu verfolgen.

Beachten Sie, dass Coupons u. a. häufig in Form, Größe und Sondenbelegung Standard sein können.

Standardisierung soll es in diesem Fall dem Hersteller ermöglichen, Testvorrichtungen zu bauen, die das Testen erleichtern und akzentuieren.

Während der Designphase können Sie Coupons als Teil des Mainboards haben.

Üblicherweise werden Coupons jedoch an einer oder mehreren Stellen auf der Platte angebracht.

Abhängig von den Sonden und der zugehörigen Testausrüstung können Sie dafür verschiedene Stile verwenden.

Das Anschlussflächenmuster, das zu den verwendeten Prüfspitzen passt, bestimmt auch den von Ihnen verwendeten Stil.

Zum Testen werden die Coupons inspiziert, um die richtige Schichtausrichtung und elektrische Leitfähigkeit sicherzustellen, und es werden Querschnitte zur Untersuchung der inneren Strukturen erstellt.

Wenn Sie einen genauen Impedanztest benötigen, können Sie Ihren Hersteller bitten, einen separaten Testcoupon zu entwerfen.

Oder bitten Sie sie, den Coupon auf Ihren Arbeitsplatten zu platzieren.

Und wie gesagt, in Arbeitsplatten integrierte Coupons werden an verschiedenen Stellen angebracht, meist an den Rändern der Platten.

Signalkopplung

Signalkopplung – Foto mit freundlicher Genehmigung: EDN

Die Impedanz wird dann unter Verwendung eines TDR (Time-Domain-Reflektometer) getestet.

Um die Impedanz zu messen, legt das TDR über ein Kabel und eine Sonde mit kontrollierter Impedanz einen schnellen Spannungsschritt an den Testcoupon an.

Alle Reflexionen, die auf der Wellenform auftreten, werden auf dem TDR angezeigt, einschließlich des Wertes der Diskontinuität.

Diskontinuitätbezieht sich in diesem Fall auf eine Änderung des Impedanzwerts.

Wenn es also eine Diskontinuität gibt, zeigt das TDR deren Position und Größe an.

Anschließend wird ein Bericht erstellt, der anzeigt, ob die Impedanz den Spezifikationen entspricht oder nicht.

Prüfsystem mit kontrollierter Impedanz

Prüfsystem mit kontrollierter Impedanz

Bitte beachten Sie;

Die Gesamtleistung und das EMV-Verhalten elektronischer Geräte werden nicht nur durch die Schaltung und Geometrie des Layouts bestimmt.

Aber auch durch das Stromverteilungsnetz.

In diesem Fall müssen Sie sorgfältig darauf achten;

  • Die Wahl der Entkopplungskondensatoren und die erforderliche Menge sowie das Routing von Schleifen
  • Die ebene Kapazität, die von verschiedenen Spannungen benötigt wird, um Rauschgrenzen zu berücksichtigen
  • Referenzebene weiterführende und rückführende Strompfade
  • Induktivitäten, die durch schlechte Komponentenverpackung verursacht werden

Neben der Verwendung von TDR-Techniken mit kontrollierter Impedanz können Sie die Impedanz auch mit einem Netzwerkanalysator oder einem Labor-TDR messen.

Nichtsdestotrotz sind sowohl Netzwerkanalysatoren als auch Labor-TDRs sehr komplex und anspruchsvoll.

Laborinstrumente müssen beispielsweise mit großer Sorgfalt und von einem erfahrenen Ingenieur bedient werden.

Daher bleibt das Prüfsystem mit kontrollierter Impedanz die beste Option zur Messung der kontrollierten Impedanz auf Leiterplatten.

Berechnung der kontrollierten Impedanz in Leiterplatten

Um die Signalintegrität in Hochgeschwindigkeits-PCB-Designs zu gewährleisten, benötigen Sie hervorragende Impedanzeigenschaften in den Leiterbahnverbindungen.

Diese können Sie erst ermitteln, nachdem Sie anhand der Lagenaufbau-, Layout- und Impedanzvorgaben die kontrollierte Impedanz der Leiterplatte berechnet haben.

Die Folge davon sind unter Umständen geringfügige Modifikationen des Aufbaus sowie der entsprechenden Leitergeometrien.

Verstehen Sie, dass die Impedanz einer Leiterplatte hauptsächlich beeinflusst wird durch;

  • der Abstand der Signalschicht
  • Leitergeometrien
  • Spurbreite
  • Kupferdicke
  • Permittivität äh

Jetzt kannst du Berechnen Sie die kontrollierte Impedanz mit einfachen Gleichungen Nennwerte der Spurabmessungen für eine bestimmte Impedanz zu erhalten.

Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Diese Gleichungen sind nützlich für Linienbreiten und -abstände über 15 mil.

Diese einfachen Gleichungen sind jedoch nur Annäherungen.

Sie liefern normalerweise keine genauen Ergebnisse für Linienbreiten, die auf Leiterplatten mit aktueller Technologie verwendet werden.

Außerdem erfordern die Gleichungen oft sehr komplexe Mathematik.

Aus diesem Grund empfehle ich die Verwendung von a PCB-Impedanzrechner PCB-gesteuerte Impedanzen zu berechnen.

Es gibt mehrere dieser Rechner online.

Sie müssen nur einen finden, mit dem Sie arbeiten können, und sicherstellen, dass Sie die richtigen Werte für die Berechnung eingeben.

Beachten Sie, dass die Ergebnisse, die Sie von diesen Rechnern erhalten, nur der Annäherung und groben Schätzung dienen.

Die endgültigen Impedanzwerte und der entsprechende Schichtaufbau sind vom Hersteller zu errechnen.

So geben Sie die PCB-Impedanz an

Normalerweise bieten Leiterplattenhersteller einen Standardaufbau an.

Stapelung von Aluminium-LeiterplattenStapelung von Aluminium-Leiterplatten

Stapelung von Aluminium-Leiterplatten Stapelung von Aluminium-Leiterplatten

Sie werden dies verwenden, um entweder von Hand oder per Software zu berechnen, was die Leiterbahndimension basierend auf dieser Stapelung sein sollte.

Wenn Sie die Ergebnisse plausibel finden, verwenden Sie diese.

Wenn nicht, müssen Sie einen Stapel angeben, der für Sie funktioniert.

Wie machen Sie das?

Beginnen Sie zunächst mit einer Leiterbahndicke, die für Routing, Abstand, Herstellbarkeit usw. praktikabel ist.

Berechnen Sie dann die dielektrische Dicke für die benötigte Impedanz bei einem Material mit einer bestimmten Dielektrizitätskonstante.

Wählen Sie aus den realen Optionen für Kerndicken und Pre-Peg-Platten und -Materialien die nächstliegende aus.

Wenn Sie dies getan haben, berechnen Sie die benötigten Spurabmessungen neu.

Wenn Sie Software verwenden und dies zulässt, simulieren Sie Ihre kritischen Linien und stellen Sie sicher, dass Ihr SI in Ordnung ist.

Beachten Sie, dass dies Treibermodell, Spurabmessungen, Stapelspezifikationen (Abstand zu Referenzebene/n und dielektrischer Wert) erfordert.

Außerdem werden alle Durchkontaktierungen benötigt, die Sie möglicherweise verwenden, und deren Abmessungen.

Korrigieren Sie diese entsprechend, und schon haben Sie die Stapel- und Leiterbahnabmessungen für die benötigte Impedanz.

Jetzt müssen Sie diese Informationen nur noch an Ihren Hersteller weitergeben.

Zeichnen Sie dazu einfach auf dem Gerber eine Darstellung desselben auf, geben Sie Dicken usw. an.

Fügen Sie einige Notizen hinzu, die die gewünschte Dielektrizitätskonstante und das Material angeben.

Ebenen der Impedanzkontrolle in PCBs

Nachdem Sie nun die Grundlagen der Impedanzregelung kennen, ist es wichtig, auch die verschiedenen Impedanzniveaus zu kennen.

Dieses Wissen ist praktisch, wenn Sie entscheiden, welche Art von Impedanzkontrollservice Sie für Ihre Leiterplatten benötigen.

Vor diesem Hintergrund gibt es drei Stufen der Impedanzkontrolle.

Diese sind:

Stufen der Impedanzkontrolle

Stufen der Impedanzkontrolle

I. Impedanzsteuerung

Die Impedanzsteuerung wird allgemein für High-End-Designs mit engen Toleranzen oder ungewöhnlichen Konfigurationen verwendet.

Es wird am besten verwendet, wenn Ihr Design enge Impedanztoleranzen aufweist, wie ich bereits sagte, die beim ersten Mal schwer zu erreichen sein könnten.

Wie Sie später in diesem Handbuch erfahren werden, gibt es verschiedene Arten von kontrollierter Impedanz.

Es gibt charakteristische Impedanz das ist das häufigste, und dann gibt es noch;

  • Wellenimpedanz
  • Bildimpedanz
  • Eingangsimpedanz

Im Fall der Impedanzsteuerung baut Ihr Hersteller die Platine.

Dann testet er es über TDR, um zu sehen, ob es die anfänglichen Impedanzspezifikationen erfüllt.

II. Impedanzüberwachung

Impedanzüberwachung bezieht sich auf eine Situation, in der die Impedanzkontrollspur auf dem Design angegeben ist.

Hier skizziert der Designer lediglich die Impedanzsteuerungsspur.

Der Leiterplattenlieferant passt dann die Leiterbahnbreite und die Höhe des Dielektrikums nach Bedarf an.

Nach Genehmigung der vollständigen Spezifikationen kann der Hersteller mit dem Bau der Platine beginnen.

Wenn Ihr Hersteller dies zulässt, können Sie gegen eine geringe Gebühr einen TDR-Test anfordern, um die Impedanz zu bestätigen.

III.Keine Impedanzkontrolle

Wenn Ihr Design keine engen Toleranzen aufweist, wäre ein Service ohne Impedanzkontrolle ideal.

In diesem Fall benötigen Sie keine zusätzlichen Konstruktionselemente, um die richtige Impedanz sicherzustellen.

Stattdessen können Sie die richtige Impedanz erreichen, indem Sie Standardspezifikationen ohne Impedanzkontrolle einhalten.

Ihr Hersteller kann ohne besondere Maßnahmen eine genaue Impedanz bereitstellen, was dies zur kostengünstigeren Option macht.

Herstellungsprozess der Steuerimpedanz

PCB-Herstellungsprozess

PCB-Herstellungsprozess

Wie wir zu Beginn dieses Leitfadens erwähnt haben, ist die Technologie der Leiterplattenherstellung fortschrittlicher geworden.

Dies gilt insbesondere angesichts der zunehmenden Notwendigkeit, Probleme mit der Signalintegrität zu kontrollieren.

Die Herstellung hochwertiger und funktionaler Controlled Impedance PCB umfasst viele Schritte

Dazu gehören Ätzen, Fotogravieren, Mehrschichtbearbeitung, Bohren, Maskieren, Veredeln und schließlich Prüfen.

Leider können wir nicht alle diese Schritte unabhängig voneinander besprechen.

Für den Umfang dieses Leitfadens werde ich also den Herstellungsprozess in höchstens drei kategorialen Phasen diskutieren.

Stufe 1: PCB-Design und -Layout mit kontrollierter Impedanz

PCB-Layout

PCB-Layout

Vor der Herstellung einer Leiterplatte muss ein Hersteller zunächst sein Design vage definieren.

Und da es sich um ein kompliziertes Design handelt, wäre der erste Schritt, zuerst zu definieren, wie die Impedanz gesteuert werden soll.

So steuern Sie die Impedanz

Wie Sie sehen können, ist die Herstellung einer Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz eine Aufgabe.

Dies liegt daran, dass es ein hohes Maß an Sorgfalt erfordert, um konstant genaue Ergebnisse zu erzielen.

Sie sollten also wissen, dass das Design nur die erste Herausforderung ist.

Die Herstellung muss in ihrer Gesamtheit mit einem gut verstandenen Prozess abgeschlossen werden.

Das Ätzen muss beispielsweise ohne Unter- oder Überätzen erfolgen.

Das Substrat ist in diesem Fall auch das Dielektrikum. Daher muss eine angemessene Toleranz eingehalten werden, um die erwartete Impedanz sicherzustellen.

Wenn Sie nun die Impedanz steuern, müssen Sie sicherstellen, dass die Impedanz an jedem Punkt entlang der Leiterbahn konstant ist.

Dazu müssen Sie drei Hauptmerkmale der Geometrie der Schaltung steuern.

Dies sind die Leiterbahnbreite, der Abstand zwischen Signalrückweg und Signalleiterbahn.

Es enthält auch den Dielektrizitätskoeffizienten des Materials, das die Leiterbahn umgibt, sowie die Leiterbahndicke.

Sie können diese Funktionen ändern und trotzdem die kontrollierte Impedanz beibehalten.

Dies gilt, solange Sie andere Funktionen nach Bedarf ändern, damit sich die Beziehung zwischen diesen Aspekten nicht ändert und die Impedanz konstant bleibt.

Designüberlegungen zur kontrollierten Impedanz

PCB-Spur

PCB-Spur

Wie ich bereits sagte, bedeutet das Steuern der Impedanz, an jedem Punkt einer Leiterbahn eine konstante Leiterbahnimpedanz aufrechtzuerhalten.

Das heißt, wohin auch immer die Spur wandert, selbst wenn sie die Schichten wechselt, sollte die Impedanz durchgehend gleich bleiben.

Das heißt, von Anfang bis Ende.

Bei der Herstellung von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz gibt es normalerweise wenig Kontrolle über die Impedanz in einem Gerätetreiber oder der Last.

Trotzdem können Sie die Impedanz auf der Platine steuern.

Daher müssen Sie die Schaltung auf der Leiterplatte an die Impedanz von Quelle und Last anpassen.

Auf diese Weise können Sie ein einheitliches Erscheinungsbild über den gesamten Signalweg sicherstellen.

In diesem Fall sind die wesentlichen Designelemente, die Sie neben den richtigen Designtechniken berücksichtigen müssen, folgende:

Wahl der Materialien

Früher wurde FR4 häufig in der Leiterplattenherstellung verwendet. Aber mit dem Aufkommen von Hochgeschwindigkeitsdesigns müssen korrekte Laminate verwendet werden.

Hier müssen Sie die Verwendung eines Materials mit einer niedrigeren Dielektrizitätskonstante angeben.

Dies trägt dazu bei, die beste Signalleistung zu gewährleisten und alle Fälle von Signalverzerrung oder Phasenjitter zu minimieren.

Eine weitere Sache, die Sie dabei berücksichtigen müssen, ist der Verlustfaktor, der auch als Verlustfaktor bezeichnet wird.

Es bezieht sich auf das Maß des Signalverlusts als Signalausbreitung entlang der Übertragungsleitung auf der Leiterplatte.

Für Hochgeschwindigkeitsdesigns möchten Sie vielleicht das Material mit dem geringsten Verlust wählen.

Beachten Sie, dass unterschiedliche Laminatmaterialien unterschiedliche Verlusttangenten haben.

Daher müssen Sie das Material auswählen, das für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, und Ihren Hersteller entsprechend informieren.

Außerdem müssen Sie Berücksichtigen Sie das Webmuster bei der Wahl des PCB-Laminatmaterials.

Sie sehen, typische PCB-Kern- und Pre-Peg-Substrate werden aus verschiedenen Glasfasergeweben hergestellt.

Diese werden mit Epoxidharz zusammengebunden.

Die Glasfaser und das Epoxid haben jeweils unterschiedliche Werte für die Dielektrizitätskonstante.

Dies führt zu einem inhomogenen Mechanismus zur Signalausbreitung.

Ein lockeres Webmuster erzeugt im Allgemeinen weniger einheitliche Dielektrizitätskonstanten in einem PCB-Overlay. Dies kann zu Schwankungen der Leiterbahnimpedanz und Ausbreitungsverzerrungen führen.

Und je höher die Geschwindigkeit, desto offensichtlicher wird dieses Problem.

Andererseits bedeutet ein engeres Webmuster eine gleichmäßigere Dielektrizitätskonstante.

Daher ist es entscheidend, ein engeres Webmuster zu wählen, damit sich das Signal über mehr Glas bewegen kann.

Dies führt zu einer hochkonsistenten Dielektrizitätskonstante auf der gesamten Platine.

Motorflugzeuge

PCB-Design und Leistungsebenen

 PCB-Design und Leistungsebene

Leistungsinseln sind eines der kritischsten Elemente in einem Design mit kontrollierter Impedanz.

Eine Platine mit kontrollierter Impedanz und ungenauer Leistungsplanung kann sehr instabil sein.

Früher konnten Sie Stromgleise etwas breiter als Signalgleise verlegen und sie wie normale Verbindungen behandeln.

Aber heute ist die Geschichte anders.

Wenn Sie Hochgeschwindigkeitsprozessoren verwenden, sollten Sie wissen, dass eine beträchtliche Anzahl von Flip-Flops bei jeder Bewegung in der Schaltung schalten.

Das Schalten neigt dazu, erhebliche Strommengen durch ihre Stromversorgungs- und Erdungsstifte hin und her zu zwingen

In diesem Fall können die Massestifte Masseprellen erzeugen, wenn die Strommenge hoch ist.

Das Faradaysche Gesetz V=L.di/dt (Delta-Spannung gleich Induktivität x Stromrate) beweist dies.

Sie können beispielsweise keine Gleise verwenden, um Massesignale zu leiten, da dies zu unterschiedlichen Spannungen auf jeder Seite eines Gleises führen kann.

Es wird ziemlich seltsam sein, +0.5 V auf einer Seite Ihrer Masse und -1 V auf der anderen Seite zu haben.

Dies kann zu einem vollständigen Systemausfall führen.

Das Schlimmste ist, dass es schwierig sein kann, dieses Problem zu entdecken.

Und selbst wenn Sie dies tun, werden Sie gezwungen sein, einen weiteren Prototyp zu erstellen.

Die gleiche Regel gilt für die andere Leistungsebene.

Es ist ziemlich einfach, Tropfen in bestimmten Spuren zu haben, wenn Sie Ihre Leiterplatte nicht planen.

In diesem Fall hat die Schaltung keine Leistungsinseln, um die Spannung zu unterstützen.

Wenn Sie also eine Hochgeschwindigkeitsschaltung entwerfen, ist es wichtig, dass Sie viele Entkopplungskondensatoren verwenden.

Denken Sie dabei daran, besonders auf die Erdungsebenen der HF- und Stromversorgungsschaltabschnitte zu achten.

Für diese müssen Sie ihre Inseln von der Masseebene des Systems isolieren.

Sie müssen auch Gleisverbindungen einbeziehen, die die Insel zur Systemerde schalten.

Das heißt, die Bahnen sollten groß genug sein, um einen Gleichstromwiderstand von nahezu Null zu haben, aber nicht mehr.

Der Grund dafür besteht darin, das Umschalten von HF-Abschnitten zu vermeiden. Dies kann Wellen auf der Masseebene erzeugen, die auf der Systemerde Masserückprall erzeugen können.

Sie können diesen Artikel weiter lesen PCB-Netzteildesign wenn Sie weitere Erklärungen zu diesem Thema benötigen.

Andere Dinge, die Sie beim Entwerfen einer PCB mit kontrollierter Impedanz beachten sollten, sind:

  • Aufrechterhaltung kürzerer Spurlinien
  • Vermeiden Sie Stichleitungen und Unterbrechungen
  • Behalten Sie gleiche Längen bei Signalpaaren für das differentielle Paar-Routing bei
  • Verwenden Sie rückseitiges Bohren, um unerwünschtes Kupfer zu entfernen
  • Verwenden Sie anstelle von ENIG Immersionssilber als Oberflächenfinish
  • Auf ebenen Lagen kleinere Antipads verwenden
  • Geben Sie immer die Dicke der Lötmaske an

Dies sind die Hauptfaktoren, die Sie beim Entwerfen einer PCB mit kontrollierter Impedanz berücksichtigen müssen.

Beachten Sie, dass Sie diese während der Design- und Layoutphase integrieren sollten.

Wenn Sie fertig sind, überprüfen Sie, ob das Design in Ordnung ist und Ihren Anforderungen entspricht oder nicht, und korrigieren Sie es gegebenenfalls.

Denken Sie daran, dass es immer einfacher und billiger ist, ein PCB-Design zu korrigieren, bevor die Platine hergestellt wird.

Häufige Konstruktionsfehler bei kontrollierten Impedanz-Leiterplatten

Während der Konstruktionsanalyse treten häufig die folgenden Fehler auf;

  • Spuren kreuzen geteilte Fahrspuren. Signale sollten immer auf fest geerdeten Referenzebenen geführt werden und nicht über eine geteilte Ebene oder Leerstelle in der Referenzebene.
  • Spuren ohne Bezugsmasseebene. Die Impedanz ist oft hoch, wenn keine benachbarten Schichten vorhanden sind. Daher ist es ratsam, Hochgeschwindigkeitssignale auf der obersten oder untersten Lage der Platine zu führen.
  • Abweichungen in der Länge. Dies kann zu Signalverzerrungen und einer Erhöhung der Bitfehlerrate führen.
  • Es ist daher ratsam, differentielle Paare nach Möglichkeit um +/_5 mils voneinander abzugleichen.
  • Verwendung von zu vielen Pre-Pegs. Es ist nicht ratsam, mehr als drei verschiedene Arten von Pre-Pegs in einem Stapel zu verwenden.
  • Großer Impedanzspurraum. Der Abstand zwischen zwei Spuren eines Differenzialpaares sollte niemals die doppelte Breite der Spuren überschreiten.

Wenn Sie beabsichtigen, eine funktionale PCB mit kontrollierter Impedanz zu entwerfen, vermeiden Sie diese Fehler um jeden Preis.

So entwerfen Sie eine Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz

Schematische Erfassung im PCB-Design

Schematische Erfassung im PCB-Design

Der erste Schritt im PCB-Design ist normalerweise die schematische Erfassung.

Grundsätzlich zeichnen Sie eine konzeptionelle Schaltung wie auf Papier.

Dann weisen Sie jedem Symbol auf der Schaltung einen Footprint zu.

Beachten Sie, dass ein Footprint die physische Verpackung der Komponente ist.

Beispielsweise kann ein Widerstand durchkontaktiert werden, verschiedene SMD-Größen usw.

Nachdem Sie den Footprint zugewiesen haben, generiert das von Ihnen verwendete CAD-Programm eine sogenannte Netzliste für Sie.

Eine Netzliste ist eine maschinenlesbare flache Darstellung Ihres Schaltplans.

Es gibt jedem Pin jedes Footprints grundsätzlich eine eindeutige ID.

Darüber hinaus erstellt es anhand Ihrer Schaltpläne einen Überblick über alle Verbindungen zwischen diesen Knoten.

An diesem Punkt haben Sie die Möglichkeit, das eigentliche Design-Layout zu erstellen.

Dazu müssen Sie zunächst auswählen, wie groß Ihre Schaltung ist und wie viele Schichten Sie benötigen.

Im Allgemeinen muss Ihre Leiterplatte so klein wie möglich sein.

Gleichzeitig möchten Sie die Möglichkeit haben, alle benötigten Anschlüsse in den von Ihnen benötigten Breiten abzudecken.

In diesem Fall benötigen Sie breitere Leiterbahnen, da es sich um eine Hochgeschwindigkeitsstrecke handelt.

Außerdem möchten Sie, dass die Leiterplatte alle Ihre Anforderungen an die Signalintegrität erfüllt.

In den meisten Fällen bedeutet die Verwendung von mehr Schichten, dass Sie das Signal klarer und die Leiterplatte zunehmend kleiner machen können.

Wie dem auch sei, mehr Schichten bedeuten höhere Kosten, also gibt es einen Kompromiss.

In den meisten Fällen ist die Größe der Leiterplatte unbedeutend.

Beispielsweise könnte klar sein, dass die Leiterplatte in ein großes Gerät eingebaut werden soll, das aus verschiedenen Gründen ohnehin groß sein muss.

In anderen Fällen möchten Sie nur, dass die Leiterplatte so klein ist, wie es praktisch um jeden Preis sinnvoll wäre.

Aber das ist eine Diskussion für einen anderen Tag.

Wenn Sie also die Schichtung herausgefunden haben, können Sie damit fortfahren, Komponenten zu platzieren, beginnend mit denen mit physikalischen Einschränkungen.

Wenn Ihr Board beispielsweise Schalter, LEDs oder Anschlüsse hat, müssen diese in der Lage sein, mit den Löchern in der Box übereinzustimmen.

Hier würden Sie fortfahren und die großen und komplizierten ICs so platzieren, dass die erforderlichen Leiterbahnen minimiert werden können.

An diesem Punkt können Sie die verschiedenen Komponenten, die diese Dinge unterstützen, oben platzieren.

Schließlich können Sie Spuren (Drähte) erstellen, die Pins / Pads verbinden, die verbunden werden sollten.

CAD-Programme helfen in diesem Teil enorm, da sie mithilfe von Netzlisten nach Fehlern suchen können.

Dies geht so weit, dass Sie informiert werden, wenn Ihre Schaltung nicht mit Ihren Schaltplänen übereinstimmt.

Aus diesem Grund erstellen wir in jedem Fall Schaltpläne, auch wenn es nicht zwingend erforderlich ist.

Das Erstellen einer schematischen Aufnahme, wie es einige Bastler tun, ist wie der Bau eines Hauses ohne Plan.

Gut, Sie können alles richtig machen, und die Struktur funktioniert einwandfrei und spart Ihnen sogar Zeit.

Aber dann funktioniert dies in der Realität nicht so perfekt, insbesondere für ein einigermaßen komplexes Design (PCB oder Gebäude), wie in diesem Fall.

Nachdem Sie also die Leiterbahnen und die elektrischen Regelprüfungen abgeschlossen haben, können Sie die Designregelprüfung ausführen.

Hier sucht das System nach Dingen, die die Möglichkeiten Ihrer Leiterplattenherstellungsmaschine außer Acht lassen.

Sie müssen dem CAD-Programm diese Einschränkungen mitteilen.

Zum Beispiel, wenn Sie möchten, dass die Spuren zu dünn, die Lücken zwischen den Spuren zu dünn, die Löcher zu groß, die Löcher zu klein und so weiter sind.

Dann exportieren Sie Ihr Design nach Gerber.

Diese Dateien senden Sie dann an den Leiterplattenhersteller, der die Leiterplatten für Sie herstellt.

Das ist es!

Beachten Sie jedoch, dass dies nur ein typischer Arbeitsablauf ist.

Der tatsächliche Prozess kann zwischen verschiedenen CAD-Programmen geringfügig abweichen.

Stufe 2: PCB-Prototyping mit kontrollierter Impedanz

PCB-Prototypen mit kontrollierter Impedanz

 PCB-Prototypen mit kontrollierter Impedanz

Nach dem Design und Layout einer Controlled Impedance PCB wird ein Prototyp hergestellt.

Auch dies geschieht vor der eigentlichen Herstellung der kommerziellen Platine.

Der Prototyp spielt in dieser Phase eine Schlüsselrolle bei der Erstellung eines PCB-Designs.

Es erleichtert dem Hersteller, vorherzusehen, ob beim PCB-Design etwas gelöst werden muss.

Im Falle eines Fehlers im Prototyp wird ein neuer Prototyp erstellt und unter Verschluss gehalten, bis er gut funktioniert.

Stufe 3: PCB-Montage mit kontrollierter Impedanz

Nach der Genehmigung geht der Prototyp in die nächste Phase, die eigentliche Fertigung und Montage.

Die Platine wird zunächst gemäß den Spezifikationen hergestellt.

Es wird dann mit elektronischen Teilen und Komponenten verbunden, wie in der Layoutphase festgelegt.

Wir nennen dies Leiterplattenmontage.

Leiterplattenbestückung

Leiterplattenbestückung

Um diese Komponenten mit der Leiterplatte zu verbinden, werden mehrere Techniken verwendet.

Die beiden wichtigsten sind die Oberflächenmontagetechnik und die Durch-das-Loch-Technik.

Die Oberflächenmontagetechnologie ist die komplexeste und beruht auf dem Löten kleiner Leitungen auf der Platine.

Es ist die effizienteste Option und schafft ein leichtes Board mit hoher Geschwindigkeit und der Fähigkeit, mehrere Funktionen auszuführen.

Das Durchgangsbohrtechnik ist etwas weniger effizient und basiert darauf, winzige Drähte durch die Löcher auf der Platine zu führen, um die verschiedenen Komponenten zu verbinden.

Bei den meisten PCBs werden diese beiden Techniken jedoch kombiniert, um eine maximale Effizienz bei Design und Leistung der PCB zu erreichen.

Einige andere Hersteller beschäftigen hochqualifizierte Techniker, um winzige oder kleine Teile unter Verwendung von Mikroskopen zu löten.

Sie verwenden auch Geräte wie Pinzetten, Lötspitzen usw.

Schließlich wird die Leiterplatte auf ihre tatsächliche Funktionalität getestet, bevor sie in einem Projekt zum Einsatz kommt.

Daraus können Sie ersehen, dass eine Leiterplatte vollständig ist; Jede Phase ist so wichtig wie die verwendete Ausrüstung.

Das heißt, alles braucht die richtige Pflege.

Recherchieren Sie also bei der Auswahl Ihres Herstellers gründlich über das Unternehmen und seinen Hintergrund.

Dies wird Ihnen helfen, im Gegenzug echte und qualitativ hochwertige Dienstleistungen zu erhalten.

Wir werden in Kürze diskutieren, wie man einen hochwertigen Hersteller von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz auswählt.

Aber vorher schauen wir uns die verschiedenen Arten dieser Art von Leiterplatten an.

Arten von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz

Arten von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz

Arten von Controlled Impedance PCB

Die Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz ist auf verschiedene Weise konstruiert, um ihrem Verwendungszweck zu entsprechen.

Hier sind die drei Haupttypen von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz:

1. Einseitige Platine mit kontrollierter Impedanz

Bei der Entwicklung und Herstellung von Leiterplatten sind einseitige Typen am wenigsten komplex.

Diese werden so gebaut, dass alle elektrischen Teile an einer Seite des Basismaterials befestigt sind und die andere Seite mit Kupferspuren beschichtet ist.

Kupfer ist in diesem Fall die bevorzugte Metallart, da es ein sehr effektiver elektrischer Leiter ist.

Oft schützt ein spezieller Lötstopplack die Kupferschicht.

Außerdem ist eine Siebdruckbeschichtung ein weiteres Merkmal, um die Kennzeichnung der verschiedenen Komponenten auf der Platine zu erleichtern.

Single-Ended-Platinen mit kontrollierter Impedanz werden für die einfachsten elektronischen Geräte bevorzugt.

Sie sind auch oft die erste Art von Boards, die von Hobbybastlern zu Hause verwendet werden.

Beachten Sie, dass Single-Ended-Platinen zwar für den Hersteller am kostengünstigsten sind, aber nicht am häufigsten verwendet werden.

Dies liegt an ihren Design- und Verwendungsbeschränkungen.

2.Doppelseitige PCB mit kontrollierter Impedanz

Doppelseitige Platinen mit kontrollierter Impedanz sind eine Standardwahl für eine Vielzahl von Anwendungen.

Sie bestehen aus Komponenten und Teilen, die auf beiden Seiten des Grundmaterials montiert sind.

Diese Art von Platine ist mit vielen Löchern ausgestattet, damit die Schaltkreise auf jeder Seite verbunden werden können.

Die Drähte sind an Ort und Stelle gelötet, um einen starken und zuverlässigen Halt zu geben.

Eine weitere Möglichkeit, die beiden Seiten zu verbinden, ist die Durchstecktechnik.

Diese Technologie kann Geräte schaffen, die mit höheren Geschwindigkeiten und weniger Gewicht laufen.

Sie verwenden kleine Leitungen, die fest mit der Platine verlötet sind, anstatt separate Drähte zu verwenden.

3.Mehrschichtige PCB mit kontrollierter Impedanz

Mehrschichtiges PCB-Design

Mehrschichtiges PCB-Design

Die mehrschichtigen Platinen mit kontrollierter Impedanz bestehen aus mehreren Basismaterialien, die jeweils durch eine Isolierung getrennt sind.

Zu den Standardgrößen für diesen Platinentyp gehören Regionen mit 4, 6, 8 und 10 Lagen.

Es ist jedoch möglich, riesige Platinen mit bis zu 42 Lagen oder sogar mehr herzustellen.

Solche großen Größen werden meistens für komplexere Anwendungen bevorzugt.

Die verschiedenen Platinen in mehrschichtigen PCB-Designs werden mit Drähten verbunden, die durch die einzelnen Löcher geführt werden.

Sie helfen, Platz- und Gewichtsprobleme zu minimieren.

Anwendungen für diese Art von Platinen reichen von Handheld-Geräten, Raumsondenausrüstung bis hin zu medizinischen Maschinen und Servern.

Die Herstellung von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz kann für eine begrenzte Anzahl von Schaltungen durchgeführt werden.

Oder für die Großserienfertigung.

Es ist daher wichtig, dass Sie sich für einen Hersteller von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz und nachgewiesener Erfolgsbilanz entscheiden.

Lesen Sie weiter, um herauszufinden, wie.

So wählen Sie den Hersteller von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz aus

Nachdem Sie alles in diesem Handbuch gelernt haben, sollte es nicht schwierig sein, eine hochwertige Leiterplatte mit kontrollierter Impedanz für Ihr Projekt zu finden.

Sie wissen, wonach Sie suchen, was Sie verlangen und was Sie ablehnen müssen usw.

Das Problem ist, wem können Sie vertrauen, dass er Ihnen ein großartiges Board für Ihre Anwendung baut?

Sie sehen, es gibt weltweit mehrere Hersteller, die Erfahrung im Design und der Herstellung von PCBs mit kontrollierter Impedanz haben.

Hersteller von Leiterplatten mit kontrollierter ImpedanzHersteller von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz

Aber nicht alle können Ihnen die Qualität garantieren, die Sie suchen.

Leider kann nur eine Handvoll Ihre Ideen und Spezifikationen in eine ideale Leiterplatte für Ihre Anforderungen umsetzen.

Aus diesen Gründen müssen Sie finden der richtige Hersteller für Ihren Bedarf- einer, der das versprochene Produkt zum richtigen Zeitpunkt liefert.

Glücklicherweise ermöglicht das Internet es Menschen, sich weltweit zu verbinden.

In diesem Fall können Sie online nach Herstellern suchen und den für Sie passenden auswählen.

Dabei können Sie auch die Firmen anwerben, die billigere und qualitativ hochwertigere Leiterplatten anbieten.

Beachten Sie, dass diese Hersteller sich um mehrere Funktionen kümmern, einschließlich des Designs der PCBs sowie der Materialien, die zu ihrer Herstellung verwendet werden.

Welche Aspekte sind also bei der Auswahl eines Herstellers von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz zu beachten?

·Einsatz moderner Technologie

Der Ansatz der neuen Innovation hat alles aufgefrischt, und niemand würde veraltetes und altes Softwaredesign brauchen.

In dieser Eigenschaft ist es klüger, einen Hersteller zu wählen, der die neuesten Designs verwendet, um die Schaltung zum Laufen zu bringen.

·Erfahrung und Ruf

Es ist äußerst wichtig, einen Hersteller mit großer Erfahrung in der Herstellung von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz zu wählen.

Es ist wichtig zu prüfen, ob der Hersteller über ein qualifiziertes Team von Designern und Ingenieuren verfügt, die mit den komplizierten Details von Platten mit kontrollierter Impedanz vertraut sind.

Es ist besser, einen Hersteller zu wählen, der mindestens 10 Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet vorweisen kann.

·Aufgeschlossenheit gegenüber Anpassungen

Eine unbeugsame Natur im Design ist das Letzte, was ein vernünftiger Käufer anerkennen würde.

Daher ist es entscheidend, mit einem Hersteller zusammenzuarbeiten, der bereit ist, zu optimieren und gemäß den Anforderungen zu arbeiten.

·Rechtzeitige Lieferung

Zeit ist bei jeder Geschäftstransaktion von entscheidender Bedeutung.

Daher sollte der von Ihnen beauftragte Hersteller in der Lage sein, Fristen einzuhalten und Ihre Bestellung pünktlich zu liefern.

·Wartung

Das Reparieren von Leiterplatten ist relativ einfach.

Trotzdem ist es fast unmöglich, dass jeder weiß, wie es geht.

In solchen Fällen sollten die Hersteller bereit sein, einen angemessenen Service anzubieten, wenn Sie ihn benötigen.

·Qualitätskontrolle

Bei Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz ist die Einhaltung der Qualität von größter Bedeutung.

Wählen Sie also einen Hersteller, der hochwertige Leiterplatten herstellen kann, die den Industriestandards entsprechen.

Und die alle Ihre Spezifikationen einhalten.

In diesem Zusammenhang möchten Sie möglicherweise überprüfen, ob die Qualitätskontrollpraktiken des Herstellers Ihren Anforderungen entsprechen.

Wenn ein Unternehmen beispielsweise bereit ist, mit einem genauen PCB-Test hinter seinen Produkten zu stehen, dann sind sie es wert.

Dies liegt daran, dass ein genauer PCB-Test Ihnen die Qualitätskontrolle sichert, die Sie benötigen, wenn es um Ihre Platinen mit kontrollierter Impedanz geht.

Wenn Sie diese Aspekte berücksichtigen, können Sie zufriedenstellende Ergebnisse erzielen, wenn Sie sich für die Zusammenarbeit mit einem Hersteller von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz entscheiden.

Leiterplatte mit qualitätsgeprüfter Impedanz

Qualitätskontrollierte Impedanzplatine

FAQs zu Controlled Impedance PCB

Obwohl ich versucht habe, diesen Leitfaden so ausführlich wie möglich zu gestalten, verstehe ich, dass einige von Ihnen noch Fragen haben.

Das sind Fragen zum Thema, auf die Sie Antworten oder weitere Erläuterungen benötigen.

Vor diesem Hintergrund werde ich versuchen, einige der häufig gestellten Fragen zu PCB mit kontrollierter Impedanz zu beantworten.

Ich hoffe, Sie finden hier Ihre Antwort/en.

1) Wie wird die Herstellung von Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz überprüft?

Zunächst wird nach der Herstellung einer Leiterplatte die Impedanz allein verifiziert.

Wie Sie in diesem Leitfaden gelesen haben, werden Testcoupons verwendet, um die Qualität eines PCB-Fertigungsprozesses zu testen.

Wir haben erwähnt, dass die Coupons auf demselben Panel wie die PCBs hergestellt werden.

Sie werden dann sondiert, um den richtigen Schichtaufbau, die elektrische Konnektivität und den Querschnitt sicherzustellen.

Wenn Sie die Qualität Ihrer Leiterplatte überprüfen müssen, können Sie Ihren Hersteller bitten, einen Testcoupon zu entwerfen, oder ihn bitten, den Coupon auf Ihren Arbeitsplatten anzubringen.

In jedem Fall müssen Sie einen TDR (Time-Domain Reflector) verwenden, um die Impedanz zu testen.

Abgesehen von der Impedanz wird auch die Gesamtqualität der Platine überprüft, um ihre Leistung, Haltbarkeit und Konformität mit Industriestandards sicherzustellen.

Anders als bei der Überprüfung der Impedanz erfolgt die Prüfung dabei visuell.

Denken Sie daran, dass vor der Bestückung PCB-Qualitätsprüfungen durchgeführt werden müssen.

Andernfalls sind Sie nicht in der Lage, festgestellte Fehler und/oder Mängel zu beheben.

2) Was ist eine Hochfrequenzschaltung/-signal?

Eine Hochfrequenz- oder Hochgeschwindigkeitsschaltung bezieht sich darauf, wenn die Anstiegs- und Abfallzeit eines Signals schnell genug ist, um in kürzerer Zeit von einem logischen Zustand in einen anderen zu wechseln, als es dauert, um die Länge des Leiters und zurück zu durchlaufen.

Wenn sich das Signal von der Quelle zum Empfänger und zurück ausbreitet und die Anstiegs- und Abfallzeit schneller ist, handelt es sich um ein Hochgeschwindigkeitssignal.

In diesem Fall müssen Sie möglicherweise Probleme mit hoher Geschwindigkeit in Betracht ziehen.

3) Was ist charakteristische Impedanz?

Wellenwiderstand definiert den Widerstand in Parallelschaltung und Leistungsebenen gegenüber dem Wechselstromfluss.

Sie wird oft als Z0 bezeichnet.

Es wird in zwei Kategorien eingeteilt: Single-Ended und differentielle charakteristische Impedanz.

4) Single-Ended vs. differentielle Impedanz: Was ist der Unterschied?

Dies sind die zwei Arten von charakteristischer Impedanz.

Die differentielle Impedanz ist lediglich die Impedanz, die von einem rein differentiellen Signal über ein differentielles Paar gesehen wird.

Die Eintaktimpedanz ist die Impedanz, die beim Testen einer einzelnen Leitung festgestellt wird, die nicht mit einer benachbarten Leitung gekoppelt ist.

Sie beträgt in den meisten Fällen die Hälfte der differentiellen Impedanz.

Die differentielle Impedanz wird ebenfalls in drei Teile geteilt; ungerader Modus, gerader Modus und gemeinsamer Modus.

5)Was ist der Unterschied zwischen Impedanz und Wellenwiderstand einer Leitung?

Die Impedanz einer Leitung ist einfach die Reihe der Impedanz der Leitung, bestehend aus Widerstand und induktiver Reaktanz.

Es verursacht einen Spannungsabfall in einer Leitung sowie Wirk- und Blindleistungsverluste.

Beachten Sie, dass der Wert der Impedanz die Wirk- und Blindleistungsübertragungen und Fehlerströme steuert.

Außerdem wird es unter anderem für Distanzrelaiseinstellungen verwendet.

Für die charakteristische Impedanz bezieht sich diese, wie wir sie zuvor definiert hatten, auf die Impedanz, wie sie von einer Überspannung in einer Leitung gesehen wird.

6) Was ist Reaktanz?

Die Reaktanz ist einfach eine nutzlose Größe.

Hier wird Energie in Form von Energie gespeichert und kann wieder verwendet werden.

Der Verlust ist also 0.

7) Was ist der Unterschied zwischen Reaktanz, Widerstand und Impedanz?

Sie wissen bereits, was Widerstand und Impedanz sind und was sie unterscheiden.

Für diese Fragestellung ist der Widerstand jedoch einfach das Maß für den Widerstand, den ein Material dem Stromfluss entgegensetzt.

Im Gegensatz zur Reaktanz ist der Widerstand ein Wattstrom.

Die Reaktanz ist also der Widerstand, den nur Induktivitäten und Kondensatoren für Wechselströme bieten.

Die Impedanz ist in dieser Hinsicht die Summe aus dem Widerstand und der Reaktanz eines Stromkreises.

8) Zu den Faktoren, die die Impedanzqualität einer Leiterplatte beeinflussen, gehören:

Zu den Faktoren, die die Platinenimpedanz beeinflussen, gehören:

  • Breite der Leiterbahn
  • Die Dicke der Spur
  • Die dielektrische Dicke des Kerns
  • Pre-Peg oder Lötstopplack um die Leiterbahn herum

Andere Elemente, die sich ebenfalls auf die Impedanzqualität auswirken können, sind Modellzuverlässigkeit, Messintegrität, Prozesskontrolle und Leistungsfähigkeit.

Auch definierte Arbeitsanweisungen und Laboranalysen sind einige der Dinge, die Sie bei der Überprüfung der Impedanz beachten sollten.

9) Können Impedanz und Widerstand gleich sein?

Theoretisch ja, das können sie.

Aber praktisch erfordert es eine sehr präzise Ausrüstung.

Verstehen Sie, dass der Widerstand normalerweise auf einen reinen Widerstand zurückzuführen ist, während die Impedanz auf den Widerstand von Widerstand, Kondensator und Induktor zurückzuführen ist.

Das heißt, der reine Widerstand ist theoretisch möglich.

In der Praxis hat jeder Leiter einen gewissen Mindestwiderstand, Kapazität und Induktivität.

Wenn Sie also Kapazität und Induktivität vermeiden können, können Impedanz und Widerstand gleich sein.

Andernfalls wird es unmöglich sein.

10) Was sind hochohmige Zustände?

Hohe Impedanz oder hohes Z ist ein Zustand, wenn die Eingänge den Ausgang nicht treiben.

High-Z wird häufig in Bussen verwendet, wenn Sie mehr als ein Signal über dieselbe Leitung übertragen möchten, ohne Daten zu verlieren.

Sie können beim Multiplexen auch den Hochimpedanzzustand verwenden.

11) Warum sollte eine Schaltung eine niedrige Ausgangsimpedanz und eine hohe Eingangsimpedanz haben?

Nun, eine Schaltung hat normalerweise eine hohe Eingangsimpedanz, wenn eine Spannungsanforderung sie antreibt.

Und eine niedrige Eingangsimpedanz bedeutet, dass eine Schaltung einen größeren Strom liefern muss, was für einen Spannungsstrom eine gute Sache ist.

Das heißt, wenn der Eingang im Vergleich zur Quellenimpedanz hoch ist, fällt der Spannungspegel aufgrund des Teilereffekts nicht zu stark ab.

Nehmen Sie dies zum Beispiel;

Sie möchten ein Spannungssignal verstärken. Es erfordert, dass Sie eine geeignete Eingangsspannung am Eingang Ihres Verstärkers erhalten.

In diesem Fall fällt die Spannung an seinem Eingang nicht ab, wenn Ihr Verstärker eine hohe Eingangsimpedanz hat.

Somit bleibt Ihre Eingangsspannung auf dem gewünschten Niveau.

Beachten Sie jedoch, dass, wenn Ihr Verstärker eine geringere Eingangsimpedanz hat und am Eingang ein Spannungsabfall auftritt, Sie am Ende möglicherweise eine geringere Spannung am Eingang erhalten.

Dies kann dazu führen, dass ein falsches Signal verstärkt wird.

Daher ist im Allgemeinen die niedrige Eingangsimpedanz erwünscht, um den maximalen Strom aus einer Schaltung zu saugen.

Es ist jedoch kein Muss für eine Schaltung, sowohl eine hohe als auch eine niedrige Eingangsimpedanz zu haben.

All dies hängt von der Anwendung ab.

12) Was ist eine Wellenimpedanzbelastung?

Die Stoßimpedanzbelastung (SIL) bezieht sich auf die Last am Empfangsende einer Schaltung, die gleich der Wurzel ist.

Der SIL gibt eine ungefähre Belastung einer Übertragungsleitung an.

Beispielsweise;

Wenn die Belastung der Leitung so ist, dass die von der Leitung erzeugte Blindleistung gleich der aufgenommenen Blindleistung ist, ist dies der Wellenwiderstand.

Die Leitung wird in dieser Hinsicht als Eigenlast oder Einheitswellenimpedanzlast bezeichnet.

13) Was sind Impedanzen im geraden und ungeraden Modus? Wie hängen sie mit der Differenz- und Gleichtaktimpedanz zusammen?

Gerade, ungerade und gemeinsame Moden sind Teile der differentiellen Impedanz.

Die Impedanz im ungeradzahligen Modus bezieht sich in diesem Fall auf die Impedanz einer einzelnen Übertragungsleitung.

Dies ist der Fall, wenn zwei Leitungen eines Paares unterschiedlich angesteuert werden, mit Signalen gleicher Amplitude und entgegengesetzter Polarität.

Der gerade Modus bezieht sich auf die Impedanz einer einzelnen Übertragungsleitung, wenn zwei Leitungen in einem Paar mit einem Gleichtaktsignal angesteuert werden.

Das heißt, mit der gleichen Amplitude und Polarität.

Die differentielle Impedanz ist in diesem Fall die Impedanz zwischen den beiden Leitungen, wenn das Leitungspaar differentiell angesteuert wird.

Gleichtaktimpedanz ist die Impedanz zwischen den beiden Leitungen, wenn das Paar mit Gleichtaktstimulus angesteuert wird.

Dies führt letztendlich dazu, dass die Gleichtaktimpedanz gleich der Hälfte der Gleichtaktimpedanz ist.

Und die Gegentaktimpedanz ist gleich dem Doppelten des ungeradzahligen Impedanzmodus.

14)Welche Software eignet sich am besten für das PCB-Design mit kontrollierter Impedanz?

Nun, es gibt mehrere PCB-Design-Software auf dem Markt, sowohl kostenlos als auch kostenpflichtig.

Beliebte sind unter anderem;

15)Was sind die Anwendungen der kontrollierten Impedanz?

Kontrollierte Impedanz sollte für PCBs in Betracht gezogen werden, die in schnellen digitalen Anwendungen verwendet werden.

Dazu gehören:

– Telekommunikation

– Rechnen mit 100 MHz und höher

– Hochwertiges analoges Video

- Signalverarbeitung

– HF-Kommunikation

Fazit

Ich hoffe, dass dieser Leitfaden dazu beigetragen hat, einige Ihrer Fragen zu Leiterplatten mit kontrollierter Impedanz zu beantworten.

Wie ich bereits sagte, ist es nicht so einfach, die Impedanz und Probleme im Zusammenhang mit der kontrollierten Impedanz zu verstehen.

Trotzdem habe ich versucht, alle nützlichen Informationen in diesen Leitfaden aufzunehmen, damit Sie dieses Thema besser verstehen können.

An diesem Punkt glaube ich, dass Sie ein Experte für Platinen mit kontrollierter Impedanz sind.

Wenn Sie weitere Fragen zu diesem Thema oder Anfragen zu Controlled Impedance PCBs haben, stellen Sie diese einfach im Kommentarbereich unten – wir helfen Ihnen gerne weiter.

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