With the increasing speed of פּקב סיגנאַל סוויטשינג, הייַנט ס פּקב דיזיינערז דאַרפֿן צו פֿאַרשטיין און קאָנטראָלירן די ימפּידאַנס פון פּקב טראַסעס. קאָראַספּאַנדינג צו די קירצער סיגנאַל טראַנסמיסיע צייט און העכער זייגער רייץ פון מאָדערן דיגיטאַל סערקאַץ, פּקב טראַסעס זענען ניט מער פּשוט קאַנעקשאַנז, אָבער טראַנסמיסיע שורות.

ווי צו קאָנטראָלירן פּקב ימפּידאַנס

אין פיר, עס איז נייטיק צו קאָנטראָלירן שפּור ימפּידאַנס ווען דיגיטאַל מאַרדזשאַנאַל גיכקייַט יקסידז 1ns אָדער אַנאַלאָג אָפטקייַט יקסידז 300Mhz. איינער פון די הויפּט פּאַראַמעטערס פון אַ פּקב שפּור איז זיין כאַראַקטעריסטיש ימפּידאַנס (די פאַרהעלטעניש פון וואָולטידזש צו קראַנט ווען די כוואַליע טראַוואַלז צוזאמען די סיגנאַל טראַנסמיסיע ליניע). די כאַראַקטעריסטיש ימפּידאַנס פון דראָט אויף די געדרוקט קרייַז ברעט איז אַ וויכטיק אינדעקס פון די קרייַז ברעט פּלאַן, ספּעציעל אין די הויך -אָפטקייַט קרייַז פּקב פּלאַן, עס זאָל זיין קאַנסידערד צי די כאַראַקטעריסטיש ימפּידאַנס פון די דראָט איז קאָנסיסטענט מיט די כאַראַקטעריסטיש ימפּידאַנס פון די מיטל אָדער סיגנאַל. This involves two concepts: impedance control and impedance matching. This paper focuses on impedance control and lamination design.

ימפּידאַנס קאָנטראָל

עמפּעדאַנסע קאָנטראָל, די אָנפירער אין די קרייַז ברעט וועט האָבן אַלע מינים פון סיגנאַל טראַנסמיסיע, אין סדר צו פֿאַרבעסערן די טראַנסמיסיע קורס און מוזן פאַרגרעסערן זייַן אָפטקייַט, אויב די שורה זיך רעכט צו עטשינג, סטאַקינג גרעב, דראָט ברייט און אנדערע פאַרשידענע סיבות, וועט פאַרשאַפן ימפּידאַנס ווערט טוישן, סיגנאַל דיסטאָרשאַן. דעריבער, די ימפּידאַנס ווערט פון די אָנפירער אויף די הויך-גיכקייַט קרייַז ברעט זאָל זיין קאַנטראָולד אין אַ זיכער קייט, גערופֿן “ימפּידאַנס קאָנטראָל”.

The impedance of a PCB trace will be determined by its inductive and capacitive inductance, resistance, and conductivity coefficient. די הויפּט סיבות וואָס ווירקן די ימפּידאַנס פון פּקב וויירינג זענען: די ברייט פון קופּער דראָט, די גרעב פון קופּער דראָט, דיעלעקטריק קעסיידערדיק פון די מיטל, די גרעב פון די מיטל, די גרעב פון די בלאָק, די דרך פון ערד דראָט, די וויירינג אַרום די וויירינג וכו ‘. ימפּידאַנס פון פּקב ריינדזשאַז 25-120 אָום.

אין פיר, אַ פּקב טראַנסמיסיע שורה יוזשאַוואַלי באשטייט פון אַ שפּור, איין אָדער מער רעפֿערענץ לייַערס און ינסאַליישאַן מאַטעריאַלס. טראַסעס און לייַערס פאָרעם די קאָנטראָל ימפּידאַנס. PCBS וועט אָפט זיין מאַלטי-לייערד און די קאָנטראָל ימפּידאַנס קענען זיין קאַנסטראַקטאַד אין אַ פאַרשיידנקייַט פון וועגן. However, whatever method is used, the impedance value will be determined by its physical structure and the electrical properties of the insulating material:

ברייט און גרעב פון סיגנאַל שפּור

די הייך פון די האַרץ אָדער פּריפיל מאַטעריאַל אויף יעדער זייַט פון דער שפּור

קאָנפיגוראַטיאָן פון שפּור און טעלער

Insulation constants of core and prefilled materials

פּקב טראַנסמיסיע שורות קומען אין צוויי הויפּט פארמען: מיקראָסטריפּ און סטריפּלינע.

Microstrip:

א מיקראָסטריפּ שורה איז אַ פּאַס אָנפירער מיט אַ רעפֿערענץ פלאַך אויף בלויז איין זייַט, מיט די שפּיץ און זייטן יקספּאָוזד צו לופט (אָדער קאָוטאַד), אויבן די ייבערפלאַך פון די ינסאַליישאַן קעסיידערדיק ער קרייַז ברעט, מיט די מאַכט צושטעלן אָדער גראַונדינג ווי אַ רעפֿערענץ. ווי געוויזן אונטן:

באַמערקונג: אין פאַקטיש פּקב מאַנופאַקטורינג, די ברעט פאַבריקאַנט יוזשאַוואַלי קאָוץ די ייבערפלאַך פון די פּקב מיט אַ פּלאַסט פון גרין בוימל, אַזוי אין פאַקטיש כעזשבן פון ימפּידאַנס, די אונטן מאָדעל איז יוזשאַוואַלי געניצט פֿאַר כעזשבן פון מיקראָסטריפּ שורה ייבערפלאַך:

סטריפּלינע:

א בענד ליניע איז אַ בענד פון דראָט געשטעלט צווישן צוויי רעפֿערענץ פּליינז, ווי געוויזן אין די פיגור אונטן. די דיעלעקטריק קאַנסטאַנץ פון די דיעלעקטריק רעפּריזענטיד דורך ה 1 און ה 2 קענען זיין אַנדערש.

The above two examples are only a typical demonstration of microstrip lines and ribbon lines. There are many kinds of specific microstrip lines and ribbon lines, such as coated microstrip lines, which are related to the specific laminated structure of PCB.

The equations used to calculate the characteristic impedances require complex mathematical calculations, usually using field solving methods, including boundary element analysis, so using the specialized impedance calculation software SI9000, all we need to do is control the parameters of the characteristic impedances:

Dielectric constant Er, wiring width W1, W2 (trapezoid), wiring thickness T and insulation layer thickness H.

W1, W2:

The calculated value must be within the red box. און אַזוי אויף.

SI9000 איז גענוצט צו רעכענען צי די ימפּידאַנס קאָנטראָל רעקווירעמענץ זענען באגעגנט:

ערשטער רעכענען די איין-סוף ימפּידאַנס קאָנטראָל פון DDR דאַטן שורה:

שפּיץ שיכטע: 0.5 אָז קופּער גרעב, 5 מיל דראָט ברייט, 3.8 מיל דיסטאַנסע פֿון דער רעפֿערענץ פלאַך, דיעלעקטריק קעסיידערדיק 4.2. סעלעקטירן דעם מאָדעל, פאַרבייַטן די פּאַראַמעטערס און סעלעקטירן לאָססלעסס קאַלקולאַטיאָן, ווי געוויזן אין די פיגור:

קאָוטינג מיטל קאָוטינג, און אויב עס איז קיין קאָוטינג, פּלאָמבירן 0 אין גרעב און 1 אין דיעלעקטריק (דיעלעקטריק קעסיידערדיק) (לופט).

סובסטראַטע שטייט פֿאַר סאַבסטרייט שיכטע, דאָס הייסט דיעלעקטריק שיכטע, בכלל מיט FR-4, גרעב קאַלקיאַלייטיד דורך ווייכווארג ימפּידאַנס כעזשבן, דיעלעקטריק קעסיידערדיק 4.2 (אָפטקייַט ווייניקער ווי 1 גהז).

Click on Weight (oz) to set the thickness of the copper layer, which determines the thickness of the cable.

9. פּרעפּרעג/קאָר באַגריף פון ינסאַליישאַן שיכטע:

פּפּ (פּרעפּרעג) איז אַ מין פון דיעלעקטריק מאַטעריאַל, קאַמפּאָוזד פון גלאז פיברע און יפּאַקסי סמאָלע. קאָר איז פאקטיש אַ טיפּ פון פּפּ מיטל, אָבער די צוויי זייטן זענען באדעקט מיט קופּער שטער, אָבער פּפּ איז נישט. ווען איר מאַכן מאַלטילייער באָרדז, האַרץ און פּפּ זענען יוזשאַוואַלי געוויינט צוזאַמען, און פּפּ איז געניצט צו בונד צווישן האַרץ און האַרץ.

10. מאַטטערס נידינג ופמערקזאַמקייַט אין פּקב לאַמינאַטיאָן פּלאַן

(1) וואָרפּאַגע פּראָבלעם

די שיכטע פּלאַן פון פּקב זאָל זיין סאַמעטריקאַל, דאָס איז, די גרעב פון מיטל שיכטע און קופּער שיכטע פון ​​יעדער שיכטע זאָל זיין סאַמעטריקאַל. נעמען זעקס לייַערס, למשל, די גרעב פון די שפּיץ-GND און די נידעריקער מאַכט מיטל זאָל זיין קאָנסיסטענט מיט די גרעב פון קופּער, און די GND-L2 און L3-POWER מיטל זאָל זיין קאָנסיסטענט מיט די גרעב פון קופּער. דעם וועט נישט וואָרפּ ווען לאַמאַנייטינג.

(2) דער סיגנאַל שיכטע זאָל זיין טייטלי קאַפּאַלד מיט די שכייניש דערמאָנען פלאַך (דאָס איז, די מיטל גרעב צווישן די סיגנאַל שיכטע און די שכייניש קופּער קאָוטינג שיכטע זאָל זיין זייער קליין); מאַכט קופּער סאָוס און ערד קופּער סאָוס זאָל זיין טייטלי קאַפּאַלד.

(3) אין אַ זייער הויך גיכקייַט, עקסטרע לייַערס קענען זיין מוסיף צו יזאָלירן די סיגנאַל שיכטע, אָבער עס איז רעקאַמענדיד נישט צו יזאָלירן קייפל מאַכט לייַערס, וואָס קען פאַרשאַפן ומנייטיק ראַש ינטערפיראַנס.

(4) די פאַרשפּרייטונג פון טיפּיש לאַמאַנייטאַד פּלאַן לייַערס איז געוויזן אין די פאלגענדע טיש:

(5) אַלגעמיינע פּרינציפּן פון שיכטע אָרדענונג:

ונטער דער ייבערפלאַך פון די קאָמפּאָנענט (די רגע שיכטע) איז די ערד פלאַך, וואָס גיט די מיטל שילדינג שיכטע און די רעפֿערענץ פלאַך פֿאַר די וויירינג פון די שפּיץ שיכטע;

כל סיגנאַל לייַערס זענען שכייניש צו די ערד פלאַך ווי ווייַט ווי מעגלעך.

ויסמיידן דירעקט אַדזשאַסאַנס צווישן צוויי סיגנאַל לייַערס;

די הויפּט מאַכט צושטעלן זאָל זיין ווי שכייניש ווי מעגלעך;

די סימעטריע פון ​​די לאַמאַנייט סטרוקטור איז גענומען אין חשבון.

For the layer layout of the motherboard, it is difficult for the existing motherboard to control the parallel long-distance wiring, and the working frequency of the board level is above 50MHZ

(פֿאַר באדינגונגען אונטער 50 מהז, ביטע אָפּשיקן צו עס און אָפּרוען עס אַפּראָופּרייטלי), די אויסלייג פּרינציפּ איז סאַגדזשעסטיד:

קאָמפּאָנענט ייבערפלאַך און וועלדינג ייבערפלאַך זענען גאַנץ ערד פלאַך (שילד);

קיין שכייניש פּאַראַלעל וויירינג שיכטע;

כל סיגנאַל לייַערס זענען שכייניש צו די ערד פלאַך ווי ווייַט ווי מעגלעך.

דער שליסל סיגנאַל איז שכייניש צו די פאָרמירונג און גייט נישט אַריבער די סעגמאַנטיישאַן זאָנע.