Gecontroleerde impedantie - hoe krijg je het goed?

Miniaturisatie is een trend in de PCB-industrie. Er is een enorme vraag naar compacte en snelle PCB's. Hoewel een aanwinst in veel elektronische apparaten, zijn er veel componenten in deze snelle PCB's, die mogelijk niet werken zoals verwacht en tot storingen leiden. De PCB-fabrikanten kennen dan ook het belang van het vertragen van bepaalde circuits om de specifieke werking van componenten mogelijk te maken. Dit is waar gecontroleerde impedantie kan helpen. Wat is een gecontroleerde impedantie? Wat is het belang van deze factor? Wat zijn de bepalende factoren van gecontroleerde impedantie? Waar wordt de gecontroleerde impedantie gebruikt? Toveren deze vragen je geest? Zo ja, dan zal dit bericht je helpen antwoorden op al je vragen te vinden.

Een inleiding tot gecontroleerde impedantie

Om gecontroleerde impedantie te begrijpen, is het belangrijk dat u impedantie begrijpt. Impedantie is alleen gedefinieerd voor hoogfrequente circuits. Het is een combinatie van inductantie en capaciteit van het circuit. De waarde van de impedantie varieert altijd tussen de twee punten, indien niet goed geregeld. Bij hoge frequenties gedragen PCB-sporen zich niet zoals verwacht en de kwaliteit van signalen kan op verschillende punten verslechteren. De gecontroleerde impedantie zorgt voor een efficiënte verspreiding van signalen, zonder storing en vervorming. De impedantie (Zo) van een circuit is een AC-karakteristiek en wordt gemeten in Ohm (Ω). Streefwaarde van impedantie is 25 - 125 Ω.

Factoren die de gecontroleerde impedantie bepalen

De impedantie van een PCB-spoor wordt bepaald door factoren zoals weerstand, capacitieve reactantie en conductantie. Wat draagt ​​bij aan deze factoren? Welnu, het antwoord is dat deze factoren worden bepaald door elementen zoals fysieke afmetingen van het spoor, diëlektrische dikte en de diëlektrische constante van het substraatmateriaal dat in de PCB wordt gebruikt. De waarde van de impedantie wordt bepaald door de volgende factoren:

• Dikte en breedte van het koperen signaalspoor aan de boven- en onderkant
• Diëlektrische constante van het prepeg-materiaal en de kern
• Dikte van het prepeg-materiaal en de kern aan beide zijden van het koperspoor
• Afstand van het spoor tot andere koperen elementen

Soorten gecontroleerde impedantie

Karakteristieke impedantie is een van de meest voorkomende typen gecontroleerde impedantie. De volgende zijn een paar meer belangrijke soorten waarnaar in de markt wordt verwezen:

• Ingangsimpedantie
• Beeldimpedantie
• Golfimpedantie

Typische toepassingen van gecontroleerde impedantie

Gecontroleerde impedantie wordt als ideaal beschouwd voor hoogfrequente digitale toepassingen:

• RF-communicatie
• Analoge video's van hoge kwaliteit
• Computergebruik boven 100 MHz
• Telecommunicatieapparatuur
• Geluidsarme versterkers

Veelvoorkomende fabricagefouten die moeten worden vermeden bij het maken van circuits met gecontroleerde impedantie

Hieronder volgen enkele veelvoorkomende fouten die u moet vermijden bij het produceren van circuits met gecontroleerde impedantie:

• Lengte komt niet overeen :Lengteverschillen tussen differentiële paren leiden niet alleen tot signaalvervorming, maar verhogen ook het foutenpercentage. Daarom moeten de lengtes worden aangepast binnen +/- 5 mils. Ook kunnen de niet-overeenkomende uiteinden worden gesloten met behulp van serpentine-routing.
• Traces zonder referentiegrondvlakken :De hogesnelheidssignalen moeten naar de onderste of de bovenste laag worden geleid en op de aangrenzende lagen moet een volledig grondreferentievlak worden gegeven. De impedantie kan stijgen als er geen aangrenzende vlakken zijn.
• Meerdere soorten prepegs: Het is altijd beter om het gebruik van meer dan drie soorten prepegs in de printplaat te vermijden. Er moet ook voor worden gezorgd dat de diëlektrische dikte van de prepeg onder de 10 mils blijft. De prepegs met een hoog glas en een laag harsgehalte moeten worden vermeden.

Dit alles betekent dat u zou moeten overwegen om deze printplaten met gecontroleerde impedantie alleen bij betrouwbare en ervaren fabrikanten aan te schaffen. Creative Hi-Tech is een van de populaire fabrikanten van printplaten met gecontroleerde impedantie in de VS .