Empedans Eşleştirme ve Geniş İz Genişlikleri

Şu anda IC'lerimden birinin 50 ohm'luk bir iz kullanımını belirttiği bir tasarım üzerinde çalışıyorum. Bu sorunun cevabı olan bir izin karakteristik empedansı, bu empedansı elde etmek için 120 mil iz gerektiğini gösterir.

IC'nin sadece 18,8 mil izleri için yeri vardır ve izler arasında boşluk olmadığı varsayılmaktadır. Peki, bu iz empedansını akılda tutarak nasıl tasarlayabilirim? Açıkçası levha kalınlığını azaltabilir veya bakır yüksekliğini artırabilirim, ancak sadece bir dereceye kadar ve bunun biraz ucuza üretilmesini istiyorum. Bu genellikle nasıl ele alınır?

Kullandığım IC 450 MHz'e kadar çalışabilen MAX9382 , muhtemelen 400-450 MHz civarında kullanacağım. Kullanılan veriler başlangıçta analog olmakla birlikte, bu IC ile birlikte kullanılabilmesi için dijital hale gelmesi zor olmak zorundadır.

4 katmanlı bir yığın kullanın.

Altında sağlam bir zemin düzlemi olmadığı sürece gereken iz genişliğini hesaplamak anlamsızdır, 2 katmanlı bir tasarımla izleri diğer tarafa yönlendirmeniz gerekebilir, bu da izinize yakın herhangi bir yere gelirse empedansınızı oldukça bozar.

450Mhz'de gerçekten sağlam, sürekli, düzgün şekilde ayrılmış güç ve yer düzlemlerine sahip olmalısınız. Bu, gürültü performansını, EMI sorunlarını iyileştirir, size daha iyi empedans kontrolü sağlar, vb.

4 katman kullanın:

>----------------Signal 1
8.3 mil
>----------------Ground
39 mil
>----------------Power
8.3 mil
>----------------Signal 2

Aralık, bakır kalınlığı seçiminize bağlı olarak biraz değişebilir.

Bu, Sinyal katmanlarındaki son dielektrik ve bakır kalınlığına bağlı olarak Sinyal 1/2 üzerindeki 50ohm iziniz için 10-20mil gibi bir şey verecektir.

Daha uzun bir izin parçası olarak çok kısa PCB izlerinin empedansı konusunda endişelenmenize gerek yoktur. Böylece çipin hemen yanında daha ince bir iziniz olacaktır. Ancak izin herhangi bir mesafeye gitmesi gerekiyorsa, izin kalınlığını çipten uzaklaştıkça ayarlamanız gerekir. Sadece izleme genişliğini yongadan "havalandırın". Bunu hep böyle gördüm.

Bu, herhangi bir iletim hattının konektörlerinden farklı değildir. Tek bir kısa elemanın empedansı biraz daha az olabilir, ancak toplam iletim hattına kıyasla hafiftir.

Genellikle aşırı geniş izlere sahip olmak izin kapasitansıyla ilgili sorunlara neden olabilir. İzi inceltmek kapasitansı azaltacaktır. Tabii ki daha ince izlere sahip olmak empedansı bozar.

PCB yığını, sinyal katmanının güç / gnd düzlemine daha yakın olduğu farklı bir şekilde yapılırsa, iz hala uygun empedansa sahipken daha ince olabilir. Çok katmanlı bir PCB'de bu, yalnızca sinyal bir iç tabakadayken de çalışır - bir dış tabaka üzerinde uygun empedans ve kapasitansa sahip olmayı zorlaştırır .

Sonuçta hepsi bir uzlaşma. Genellikle bu sinyalleri optimize edilmiş PCB yığını ile iç katmanlarda çalıştırırım - ancak bir çipe ulaşmak için bir dış katmana gitmesi gerektiğinde izleri sıska ve çok kısa tutun.

2 katmanlı bir PCB'de dar izlerde uygun empedansa sahip olmak çok zordur - bu yüzden genellikle rahatsız etmiyorum. Empedans kritik ise en az 4 katmanlı bir PCB'ye gideceğim.

Bitişik referans izini sinyallerinizle birlikte yönlendirebilir misiniz? Yönlendirilmiş üçüzlerin, hatta üçüzlere uyamayacağınız durumlarda bile quint'lerin, referans olarak yakın bir uçağınız yoksa bazen sizinki gibi durumlarda çalışabileceği söylendi. Bir fark çiftiniz varsa, fark çiftinin her iki tarafında bitişik referanslar / dönüşler dışında bir dörtlü gibi olabilir. Aynı mentör, katmanlar arasındaki boşluk nedeniyle iki katmanlı bir panonun birbiriyle ilişkili olmayan iki tahta olarak ele alınmasını önermektedir ve daha fazla katmana sahip olamıyorsa yönlendirilmiş referanslar / iadeler yoludur.

Fark çifti için dörtlü hakkında yanılmışım. İlgili sunumlardan aldığım notlar, fark çiftinin iki sinyali ARASINDA bir üçlü kullanarak üçlünün kullanıldığını söylüyor. Hala empedans hesaplamalarını bu şekilde arıyor / bekliyor. Bana hangi RF / Mikrodalga kitabında olduklarını bulmaya çalıştığı söylendi, birkaç tane var.

İlk olarak bunun gerçek bir gereklilik olup olmadığını anlayın. Bu hangi mesafe boyunca tutulmalıdır? Bir buysa ciddiye yüksek hızlı sinyal (iz uzunluğuna oranla kenar-oranda göz) bazı simülasyon gerçekleştirmek gerekebilir. Bağlantılı sorunuzun cevabı olan Howard ve Johnson referansı, bu tür şeyler için harika bir kaynaktır.

Gereklilik halinde ise gerçek, daha sonra (böylece bu hesaba katmalı, muhtemelen sadece Ne istediğine göre +/-% 10'a alabilirsiniz fab Tahtanın) bulunmaktadır kadar tolerans anlamaya.

DÜZENLEME: Şimdi gönderdiniz sizin açınızdan baktığınızda, olan "gerçek gereklilik" topraklarında.

80ps kenarları oldukça hızlı! Harmoniklerin hızla düşmeye başladığı "diz frekansı" 6GHz'den yüksektir. Yayılma gecikmesinin ışık hızının yaklaşık% 66'sı olduğu varsayılırsa, 80ps 16mm'dir. Temel kural, geçiş süresinin 1 / 4-1 / 6'sından daha uzun bir şeyin bir iletim hattı gibi ele alınması gerektiği, yani birkaç mm'den daha uzun bir iz anlamına gelir!

Simülasyon yapmadan herhangi bir fark üzerinde 2 katmanlı bir tahtada denemekten çekinmeyin.

Referans düzlemi ize daha yakın hale getirmek için daha ince izlerin empedans spesifikasyonunu karşılamasını sağlayan çok katmanlı gitmeniz gerekecektir. (DÜZENLEME: Yorumlarda belirtildiği gibi, 2 kat halinde yapabilirsiniz, ancak o zaman gerçekten ince bir tahtaya sahip olacaksınız !)

Alternatif olarak, aradığınız empedansı sağlayabilen 2 kat üzerinde bir eş düzlemsel dalga kılavuzu yapısı oluşturabilirsiniz. Ya da sonlandırma direncini arttırın, yani iz empedansını eşleşecek şekilde değiştirmek, daha ince bir iz anlamına gelir. AppCAD , bu seçenekler için parametrelerle oynamanıza yardımcı olabilir.

Eğlenceli gibi görünüyor :)