Jak provést model výpočtu impedance PCB

Použití Smithova diagramu

Smithův diagram je užitečným nástrojem, když chcete určit impedanci obvodu. Jedná se o vizuální znázornění závislosti komplexního odporu na frekvenci elektrického obvodu. Ukazuje také polohu impedance v závislosti na frekvenci, což je nezbytné pro analýzu stability a zamezení kmitání. Mnoho počítačů má možnost zobrazit hodnoty impedance číselně, ale Smithův graf vám pomůže vizualizovat možnosti.

Smithův diagram lze použít k vyhodnocení cesty signálu mezi kontaktními ploškami desky PC a elektronickým zařízením. Tímto zařízením může být integrovaný obvod, tranzistor nebo pasivní součástka. Může také obsahovat vnitřní obvody. Pomocí tohoto diagramu můžete určit impedanci desky plošných spojů a použít ji k návrhu elektrického obvodu.

Smithův diagram lze použít k identifikaci různých typů impedančních modelů, které se vyskytují při návrhu desek plošných spojů. Má tři tvary: ohraničený, neohraničený a obrácený. Bod ve středu Smithova diagramu představuje neohraničený impedanční model, zatímco bod na vnějším kruhu představuje invertovaný impedanční model.

Pomocí Smithova diagramu pro výpočet impedance můžete snadno porovnat impedanci zdroje a cíle. Poté můžete vypočítat velikost přizpůsobovací sítě. Velikost přizpůsobovací sítě závisí na velikosti požadovaného posunu mezi impedancí zdroje a cílovou impedancí. Kromě toho sériové a paralelní hodnoty L a C posouvají bod podél křivek konstantního odporu a reaktance. Pokud se odpor sníží, můžete na konec vedení přidat další hodnoty R.

Použití řešiče 3D pole

Výpočet impedance desek plošných spojů je nezbytným krokem v procesu návrhu desek plošných spojů. Zahrnuje výpočet impedance přenosového vedení nebo stopy na DPS na základě konfigurace návrhu. Pokud je deska plošných spojů složitá nebo obsahuje více vrstev, může být nejpřesnější výpočet impedance proveden pomocí 3D řešiče pole.

Modely pro výpočet impedance obvykle předpokládají, že průřez je obdélníkový a proud se dokonale vrací. Skutečné průřezy však mohou být mnohoúhelníkové a mohou překračovat i mezery v referenční vrstvě. To může způsobit výrazné zkreslení signálů, zejména u vysokorychlostních sítí.

Řešitel podporuje dva typy portů: vlnové porty a lumped porty. V obou případech je nutné explicitně definovat, který typ portu chcete použít. Rovinu pro vlnový port můžete zadat buď pomocí geometrie, nebo ji definovat ručně pomocí typu Vlnová vlastní velikost.

Většina řešičů 3D polí generuje modely chování s S-parametry. Tyto modely jsou zjednodušenou schematickou reprezentací skutečného zařízení. Jako takové vyžadují mnoho iterací. Můžete například vytvořit simulaci s mnoha modely obvodů a porovnat jejich výsledky.

Výpočty impedance DPS jsou pro návrh DPS zásadní. Je důležité modelovat regulovanou impedanci desky plošných spojů, abyste se vyhnuli impedančnímu nesouladu. Kromě toho je důležité úzce spolupracovat s výrobcem desek plošných spojů. Váš výrobce DPS může mít specializované oddělení CAM, které může poskytnout příslušné údaje pro řešení otázek týkajících se návrhu impedance. Je však důležité, abyste kontrolu nad otázkami impedance zcela nepřenechali externí straně.