طراحی تطبیق امپدانس برای طراحی PCB

به منظور اطمینان از کیفیت انتقال سیگنال، کاهش تداخل EMI و گذراندن گواهینامه تست امپدانس مربوطه، PCB طراحی تطبیق امپدانس سیگنال کلیدی مورد نیاز است. این راهنمای طراحی بر اساس پارامترهای محاسباتی رایج، ویژگی های سیگنال محصول تلویزیون، الزامات چیدمان PCB، محاسبه نرم افزار SI9000، اطلاعات بازخورد تامین کننده PCB و غیره است و در نهایت به طرح پیشنهادی می رسد. مناسب برای استانداردهای فرآیند اکثر تامین کنندگان PCB و طراحی برد PCB با الزامات کنترل امپدانس.

ipcb

یکی طراحی امپدانس دو پانل

① طراحی زمین: عرض خط، فاصله 7/5/7 میلی متر عرض سیم زمین ≥ 20 میلی متر سیگنال و فاصله سیم زمین 6 میل، هر سوراخ زمین 400 میلی متر. (2) طراحی غیر پوششی: عرض خط، فاصله 10/5/10 میل جفت اختلاف و فاصله بین جفت ≥20 میلی متر (شرایط خاص نمی تواند کمتر از 10 میلی متر باشد) توصیه می شود که کل گروه خط سیگنال دیفرانسیل با استفاده از پوشش سپر، سیگنال دیفرانسیل و فاصله زمین محافظ ≥35mil (شرایط خاص نمی تواند کمتر از 20mil باشد). طراحی پیشنهادی امپدانس دیفرانسیل 90 اهم

عرض خط، فاصله 10/5/10 میلی متر عرض سیم زمین ≥20 میلی متر سیگنال و فاصله سیم زمین 6 یا 5 میلی متر، سوراخ اتصال به زمین هر 400 میلی متر. ②طرح را درج نکنید:

عرض خط و فاصله 16/5/16 میلی متر فاصله بین جفت سیگنال دیفرانسیل ≥20 میلی متر توصیه می شود که از پوشش زمین برای کل گروه کابل های سیگنال دیفرانسیل استفاده شود. فاصله بین سیگنال دیفرانسیل و کابل زمین محافظ باید ≥35mil (یا ≥20mil در موارد خاص) باشد. نکات اصلی: اولویت دادن به استفاده از طراحی زمین سرپوشیده، خط کوتاه و صفحه کامل را می توان بدون طراحی زمین پوشیده استفاده کرد. پارامترهای محاسبه: صفحه FR-4، ضخامت صفحه 1.6mm+/-10٪، ثابت دی الکتریک صفحه 4.4+/-0.2، ضخامت مس 1.0 oz (1.4mil) ضخامت روغن لحیم کاری 0.6±0.2mil، ثابت دی الکتریک 3.5+/-0.3.

طراحی امپدانس دو و چهار لایه

امپدانس دیفرانسیل 100 اهم عرض خط طراحی توصیه شده و فاصله 5/7/5 میلی متر فاصله بین جفت ها ≥14mil (معیار 3W) توجه: توصیه می شود که پوشش زمین برای کل گروه کابل های سیگنال دیفرانسیل استفاده شود. فاصله بین سیگنال دیفرانسیل و کابل زمین محافظ باید حداقل 35 میلی متر (در موارد خاص کمتر از 20 میلی متر) باشد. امپدانس دیفرانسیل 90 اهم عرض و فاصله خط پیشنهادی 6/6/6 میلی متر فاصله جفت دیفرانسیل ≥12 میلی متر (معیار 3 وات) نکات اصلی: در مورد کابل جفت دیفرانسیل بلند، توصیه می شود فاصله بین دو طرف خط دیفرانسیل USB برای کاهش خطر EMI، زمین را 6 میل بپیچید (زمین را بپیچید و زمین را نپیچید، استاندارد عرض خط و فاصله خط مطابقت دارد). پارامترهای محاسبه: Fr-4، ضخامت صفحه 1.6mm+/-10٪، ثابت دی الکتریک صفحه 4.4+/-0.2، ضخامت مس 1.0oz (1.4mil) ورق نیمه پخت (PP) 2116 (4.0-5.0mil)، ثابت دی الکتریک 4.3+/ -0.2 ضخامت روغن لحیم کاری 0.6±0.2 میلی متر، ساختار لمینیت 3.5+/-0.3 ثابت دی الکتریک: لایه لحیم کاری صفحه نمایش لایه لحیم کاری لایه مسی لایه مسی نیمه پخته شده با روکش فیلم زیر لایه مسی لایه لایه لحیم کاری لایه مسی لایه لایه چاپ روی صفحه نمایش

سه. طراحی امپدانس تخته شش لایه

ساختار لمینیت شش لایه برای موارد مختلف متفاوت است. این راهنما فقط طراحی لمینیت رایج‌تر را توصیه می‌کند (شکل 2 را ببینید)، و طرح‌های پیشنهادی زیر بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده در زیر لایه‌کاری در شکل هستند. 2. طراحی امپدانس لایه بیرونی همانند برد چهار لایه است. از آنجایی که لایه داخلی به طور کلی دارای لایه های مسطح بیشتری نسبت به لایه سطحی است، محیط الکترومغناطیسی با لایه سطحی متفاوت است. در زیر پیشنهاداتی برای کنترل امپدانس لایه سوم سیم کشی ارائه شده است (مرجع چند لایه شکل 4). امپدانس دیفرانسیل 90 اهم عرض خط طراحی توصیه شده، فاصله خط 8/10/8 میلی متر فاصله جفت تفاوت ≥20 میلی (معیار 3 وات)؛ پارامترهای محاسبه: Fr-4، ضخامت صفحه 1.6mm+/-10٪، ثابت دی الکتریک صفحه 4.4+/-0.2، ضخامت مس 1.0oz (1.4mil) ورق نیمه پخت (PP) 2116 (4.0-5.0mil)، ثابت دی الکتریک 4.3+/ -0.2 ضخامت روغن لحیم کاری 0.6±0.2 میلی متر، ساختار لمینت شده 3.5+/-0.3 ثابت دی الکتریک: لایه مسدود کننده صفحه رویی لایه مسی لایه مسی نیمه پخته شده زیرلایه با پوشش مسی نیمه پخته زیرلایه با پوشش مسی نیمه پخته لایه مسدود کننده زیرین لایه با پوشش مسی

برای بیش از چهار یا شش لایه، لطفاً توسط خودتان مطابق قوانین مربوطه طراحی کنید یا برای تعیین ساختار لمینیت و طرح سیم کشی با پرسنل مربوطه مشورت کنید.

5. اگر به دلیل شرایط خاص الزامات کنترل امپدانس دیگری وجود دارد، لطفاً خودتان محاسبه کنید یا با پرسنل مربوطه برای تعیین طرح طراحی مشورت کنید.

نکته: ① موارد زیادی وجود دارد که امپدانس را تحت تاثیر قرار می دهد. اگر PCB باید توسط امپدانس کنترل شود، الزامات کنترل امپدانس باید به وضوح در داده های طراحی PCB یا برگه نمونه مشخص شود. (2) امپدانس دیفرانسیل 100 اهم عمدتاً برای سیگنال های HDMI و LVDS استفاده می شود که در آن HDMI باید گواهینامه مربوطه را بگذراند. ③ امپدانس دیفرانسیل 90 اهم عمدتا برای سیگنال USB استفاده می شود. (4) امپدانس 50 اهم تک ترمینال عمدتاً برای بخشی از سیگنال DDR استفاده می شود. از آنجایی که اکثر ذرات DDR طراحی امپدانس تطبیق تنظیم داخلی را اتخاذ می‌کنند، طراحی بر اساس برد آزمایشی ارائه شده توسط شرکت راه‌حل به عنوان مرجع است و این راهنمای طراحی توصیه نمی‌شود. ⑤، امپدانس 75 اهم یک طرفه عمدتاً برای ورودی و خروجی ویدیوی آنالوگ استفاده می شود. یک مقاومت 75 اهم مطابق با مقاومت زمین در طراحی مدار وجود دارد، بنابراین نیازی به انجام طراحی تطبیق امپدانس در PCB Layout نیست، اما باید توجه داشت که مقاومت اتصال به زمین 75 اهم در خط باید نزدیک قرار گیرد. به پین ​​ترمینال PP معمولا استفاده می شود.