Hogyan készítsünk egy PCB impedancia számítási modellt?

Smith-diagram használata

A Smith-diagram hasznos eszköz, ha egy áramkör impedanciáját szeretné meghatározni. Ez egy elektromos áramkör komplex ellenállásának vizuális ábrázolása a frekvencia függvényében. Megmutatja az impedancia helyét is a frekvencia függvényében, ami a stabilitáselemzéshez és a rezgéselkerüléshez szükséges. Sok számítógép képes az impedanciaértékek numerikus megjelenítésére, de a Smith-diagram segít a lehetőségek vizualizálásában.

A Smith-diagram használható a jel útvonalának értékelésére a PC-lap érintkezési felületei és egy elektronikus eszköz között. Ez az eszköz lehet IC, tranzisztor vagy passzív alkatrész. Tartalmazhat belső áramkört is. A táblázat segítségével meghatározhatja az áramköri lap impedanciáját, és felhasználhatja azt egy elektromos áramkör tervezéséhez.

A Smith-diagram használható a NYÁK-tervezés során előforduló különböző típusú impedanciamodellek azonosítására. Három formája van: kötött, nem kötött és fordított. A Smith-diagram közepén lévő pont egy korlátlan impedanciamodellt, míg a külső körön lévő pont egy invertált impedanciamodellt jelöl.

Az impedancia kiszámításához használt Smith-diagram segítségével könnyen össze lehet egyeztetni a forrás- és a célimpedanciát. Ezután kiszámíthatja az illesztőhálózat méretét. Az illesztőhálózat mérete a forrás és a célimpedancia között szükséges eltolás mértékétől függ. Ezenkívül a soros és párhuzamos L és C értékek eltolnak egy pontot az állandó ellenállás és reaktancia görbék mentén. Ha az ellenállás csökken, akkor több R értéket adhat a vezeték végéhez.

3D-s mezőmegoldó használata

A PCB impedancia számítása szükséges lépés a PCB tervezési folyamat során. Ez magában foglalja az átviteli vonal vagy a nyomvonal impedanciájának kiszámítását a PCB-n a tervezési konfiguráció alapján. Ha a NYÁK összetett vagy több réteget tartalmaz, a legpontosabb impedancia-számításhoz egy 3D-s mezőmegoldó használata vezethet.

Az impedancia számítási modellek általában azt feltételezik, hogy a keresztmetszet téglalap alakú, és hogy az áram tökéletesen visszatér. A valós keresztmetszetek azonban sokszögletűek lehetnek, és akár a referenciaréteg hézagain is áthaladhatnak. Ez jelentős torzulásokat okozhat a jeleken, különösen a nagysebességű hálókban.

A megoldó kétféle porttípust támogat: hullámportokat és lumped portokat. Mindkét esetben kifejezetten meg kell határoznia, hogy melyik porttípust kívánja használni. A hullámporthoz vagy a geometria segítségével adhat meg egy síkot, vagy manuálisan definiálhatja a Wave Custom Size típus használatával.

A legtöbb 3D-s térmegoldó S-paraméteres viselkedési modelleket generál. Ezek a modellek a tényleges eszköz egyszerűsített sematikus ábrázolása. Mint ilyenek, sok iterációt igényelnek. Létrehozhat például szimulációt számos áramköri modellel, és összehasonlíthatja az eredményeiket.

A PCB impedancia számítások elengedhetetlenek a PCB tervezéshez. Fontos, hogy modellezze a NYÁK szabályozott impedanciáját, így elkerülheti az impedancia-eltéréseket. Emellett fontos, hogy szorosan együttműködjön a NYÁK gyártójával. A NYÁK gyártójának lehet, hogy van egy külön CAM részlege, amely megfelelő jelzéseket tud adni az impedanciával kapcsolatos tervezési kérdések megoldásához. Fontos azonban, hogy az impedanciával kapcsolatos kérdések irányítását ne adja át teljesen egy külső félnek.