PCB 임피던스 계산 모델을 수행하는 방법

스미스 차트 사용

스미스 차트는 회로의 임피던스를 측정할 때 유용한 도구입니다. 전기 회로의 복잡한 저항과 주파수를 시각적으로 표현한 것입니다. 또한 안정성 분석 및 진동 방지에 필요한 임피던스 대 주파수의 궤적을 보여줍니다. 많은 PC에 임피던스 값을 수치로 표시할 수 있는 기능이 있지만, 스미스 차트는 그 가능성을 시각화하는 데 도움이 됩니다.

스미스 차트는 PC 보드의 접점 패드와 전자 장치 사이의 신호 경로를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 이 장치는 IC, 트랜지스터 또는 수동 부품일 수 있습니다. 또한 내부 회로를 포함할 수도 있습니다. 이 차트를 사용하여 회로 기판의 임피던스를 결정하고 전기 회로를 설계하는 데 사용할 수 있습니다.

스미스 차트는 PCB 설계에서 발생하는 다양한 유형의 임피던스 모델을 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 스미스 차트에는 바운드형, 비바운드형, 반전형의 세 가지 모양이 있습니다. 스미스 차트의 중앙에 있는 점은 무한 임피던스 모델을 나타내고, 바깥쪽 원에 있는 점은 반전 임피던스 모델을 나타냅니다.

스미스 차트를 사용하여 임피던스를 계산하면 소스 및 대상 임피던스를 쉽게 일치시킬 수 있습니다. 그런 다음 매칭 네트워크의 크기를 계산할 수 있습니다. 매칭 네트워크의 크기는 소스와 대상 임피던스 사이에 필요한 시프트의 양에 따라 달라집니다. 또한 직렬 및 병렬 L 및 C 값은 일정한 저항 및 리액턴스 곡선을 따라 한 지점을 이동시킵니다. 저항이 감소하면 라인 끝에 더 많은 R 값을 추가할 수 있습니다.

3D 필드 솔버 사용

PCB 임피던스 계산은 PCB 설계 과정에서 필수적인 단계입니다. 여기에는 설계 구성을 기반으로 PCB의 전송 라인 또는 트레이스 임피던스를 계산하는 작업이 포함됩니다. PCB가 복잡하거나 여러 레이어로 구성된 경우 3D 필드 솔버를 사용하면 가장 정확한 임피던스 계산을 얻을 수 있습니다.

임피던스 계산 모델은 일반적으로 단면이 직사각형이고 전류가 완벽하게 반환된다고 가정합니다. 그러나 실제 단면은 다각형일 수 있으며 기준 레이어의 간격을 가로지르기도 합니다. 이는 특히 고속 네트워크에서 신호에 상당한 왜곡을 일으킬 수 있습니다.

솔버는 두 가지 유형의 포트, 즉 웨이브 포트와 덩어리 포트를 지원합니다. 두 경우 모두 사용하려는 포트 유형을 명시적으로 정의해야 합니다. 지오메트리를 사용하여 웨이브 포트의 평면을 지정하거나 웨이브 사용자 정의 크기 유형을 사용하여 수동으로 정의할 수 있습니다.

대부분의 3D 필드 솔버는 S-파라미터 동작 모델을 생성합니다. 이러한 모델은 실제 장치의 단순화된 도식적 표현입니다. 따라서 많은 반복이 필요합니다. 예를 들어, 여러 회로 모델을 사용하여 시뮬레이션을 생성하고 결과를 비교할 수 있습니다.

PCB 임피던스 계산은 PCB 설계에 필수적입니다. 임피던스 불일치를 피할 수 있도록 PCB의 조정된 임피던스를 모델링하는 것이 중요합니다. 또한 PCB 제조업체와 긴밀히 협력하는 것이 중요합니다. PCB 제조업체에는 임피던스 관련 설계 문제를 해결하기 위한 적절한 지침을 제공할 수 있는 전담 CAM 부서가 있을 수 있습니다. 그러나 임피던스 문제에 대한 제어를 외부 업체에 완전히 넘겨서는 안 됩니다.