Kaip atlikti PCB impedanso skaičiavimo modelį

Smitho diagramos naudojimas

Smitho diagrama yra naudingas įrankis, kai norite nustatyti grandinės impedanciją. Tai vizualus elektrinės grandinės kompleksinės varžos priklausomybės nuo dažnio vaizdas. Ji taip pat parodo impedanso priklausomybės nuo dažnio lokusą, kuris reikalingas stabilumo analizei ir virpesių išvengimui. Daugelis kompiuterių turi galimybę impedanso vertes rodyti skaitine išraiška, tačiau Smitho diagrama padeda vizualizuoti galimybes.

Smitho diagrama gali būti naudojama signalo keliui tarp kompiuterio plokštės kontaktinių kaladėlių ir elektroninio prietaiso įvertinti. Šis prietaisas gali būti integrinis grandynas, tranzistorius arba pasyvusis komponentas. Jame taip pat gali būti vidinių grandynų. Naudodamiesi šia diagrama, galite nustatyti spausdintinės plokštės impedanciją ir panaudoti ją projektuojant elektrinę grandinę.

Smitho diagrama gali būti naudojama įvairių tipų varžos modeliams, su kuriais susiduriama projektuojant spausdintines plokštes, nustatyti. Ji yra trijų formų: ribota, neribota ir apversta. Smitho diagramos centre esantis taškas reiškia neribotos varžos modelį, o išoriniame apskritime esantis taškas - apverstos varžos modelį.

Naudodami Smitho diagramą impedansui apskaičiuoti, galite lengvai suderinti šaltinio ir paskirties impedansus. Tada galite apskaičiuoti suderinimo tinklo dydį. Derinamojo tinklo dydis priklauso nuo to, kokio dydžio poslinkis reikalingas tarp šaltinio ir paskirties impedanso. Be to, nuosekliosios ir lygiagrečiosios L ir C vertės perkelia tašką išilgai pastoviosios varžos ir reaktyvumo kreivių. Jei varža mažėja, prie linijos galo galite pridėti daugiau R verčių.

3D lauko sprendiklio naudojimas

PCB impedanso skaičiavimas yra būtinas PCB projektavimo proceso etapas. Jis apima perdavimo linijos arba trasos impedanso PCB apskaičiavimą pagal projekto konfigūraciją. Jei PCB yra sudėtinga arba ją sudaro keli sluoksniai, naudojant 3D lauko sprendiklį galima tiksliausiai apskaičiuoti varžą.

Impedanso skaičiavimo modeliuose paprastai daroma prielaida, kad skerspjūvis yra stačiakampio formos ir kad srovė tobulai grįžta. Tačiau tikrieji skerspjūviai gali būti daugiakampiai ir netgi gali kirsti etaloninio sluoksnio tarpus. Dėl to gali atsirasti didelių signalų iškraipymų, ypač didelės spartos tinkluose.

Sprendiklis palaiko dviejų tipų prievadus: banginius ir vienalyčius prievadus. Abiem atvejais turite aiškiai apibrėžti, kokio tipo prievadus norite naudoti. Galite nurodyti bangų prievado plokštumą naudodami geometriją arba apibrėžti ją rankiniu būdu, naudodami bangų pasirinktinį dydį (Wave Custom Size type).

Dauguma 3D lauko sprendiklių sukuria S-parametrų elgsenos modelius. Šie modeliai yra supaprastintas schematinis tikrojo prietaiso atvaizdavimas. Todėl jiems reikia daug iteracijų. Pavyzdžiui, galite sukurti modeliavimą su daugeliu schemos modelių ir palyginti jų rezultatus.

PCB impedanso skaičiavimai yra labai svarbūs projektuojant PCB. Svarbu sumodeliuoti reguliuojamąją spausdintinės plokštės impedanciją, kad išvengtumėte impedanso neatitikimų. Be to, svarbu glaudžiai bendradarbiauti su PCB gamintoju. Jūsų PCB gamintojas gali turėti specialų CAM skyrių, kuris gali pateikti atitinkamas nuorodas su impedancija susijusiems projektavimo klausimams spręsti. Tačiau svarbu visiškai neperduoti impedanso klausimų kontrolės išorinei šaliai.