Hoe een PCB Impedantie Berekeningsmodel maken

Een Smith-diagram gebruiken

De Smith grafiek is een handig hulpmiddel wanneer je de impedantie van een stroomkring wilt bepalen. Het is een visuele weergave van de complexe weerstand versus frequentie van een elektrisch circuit. Het toont ook de plaats van impedantie versus frequentie, wat nodig is voor stabiliteitsanalyse en het vermijden van oscillatie. Veel pc's kunnen impedantiewaarden numeriek weergeven, maar de Smith grafiek helpt je de mogelijkheden te visualiseren.

De Smith grafiek kan gebruikt worden om het signaalpad tussen de contactpads van een printplaat en een elektronisch apparaat te evalueren. Dit apparaat kan een IC, een transistor of een passieve component zijn. Het kan ook een intern circuit bevatten. Met behulp van deze grafiek kun je de impedantie van een printplaat bepalen en deze gebruiken om een elektrisch circuit te ontwerpen.

De Smith grafiek kan gebruikt worden om de verschillende soorten impedantiemodellen te identificeren die je tegenkomt bij het ontwerpen van pcb's. De grafiek heeft drie vormen: begrensd, onbegrensd en omgekeerd. De grafiek heeft drie vormen: begrensd, onbegrensd en omgekeerd. Een punt in het midden van een Smith-diagram vertegenwoordigt een niet-gebonden impedantiemodel, terwijl een punt op de buitenste cirkel een omgekeerd impedantiemodel vertegenwoordigt.

Door een Smith-diagram te gebruiken om impedantie te berekenen, kun je eenvoudig de bron- en bestemmingsimpedantie met elkaar in overeenstemming brengen. Vervolgens kun je de grootte van je aanpassingsnetwerk berekenen. De grootte van het aanpassingsnetwerk hangt af van de hoeveelheid verschuiving die nodig is tussen de bron- en de bestemmingsimpedantie. Bovendien verschuiven de seriële en parallelle L- en C-waarden een punt langs de constante weerstands- en reactantiecurves. Als de weerstand afneemt, kun je meer R-waarden toevoegen aan het einde van de lijn.

Een 3D-veldoplosser gebruiken

PCB impedantie berekenen is een noodzakelijke stap tijdens het PCB ontwerpproces. Hierbij wordt de impedantie van de transmissielijn of het spoor op de printplaat berekend op basis van de ontwerpconfiguratie. Als de printplaat complex is of meerdere lagen bevat, kan het gebruik van een 3D-veldoplosser de meest nauwkeurige impedantieberekening opleveren.

Modellen voor impedantieberekening gaan er meestal van uit dat de doorsnede rechthoekig is en dat de stroom perfect wordt teruggevoerd. Echte doorsneden kunnen echter veelhoekig zijn en zelfs gaten in de referentielaag doorkruisen. Dit kan aanzienlijke vervorming van de signalen veroorzaken, vooral in hogesnelheidsnetten.

De oplosser ondersteunt twee soorten poorten: golfpoorten en vaste poorten. In beide gevallen moet u expliciet definiëren welk type poort u wilt gebruiken. U kunt een vlak voor de golfpoort specificeren met behulp van de geometrie of het handmatig definiëren met behulp van het type Wave Custom Size.

De meeste 3D veldoplossers genereren S-parameter gedragsmodellen. Deze modellen zijn een vereenvoudigde schematische weergave van het werkelijke apparaat. Als zodanig vereisen ze veel iteraties. Je kunt bijvoorbeeld een simulatie maken met veel circuitmodellen en hun resultaten vergelijken.

PCB impedantieberekeningen zijn essentieel voor PCB-ontwerp. Het is belangrijk om de gereguleerde impedantie van uw PCB te modelleren, zodat u impedantie mismatches kunt vermijden. Daarnaast is het belangrijk om nauw samen te werken met uw printplaatfabrikant. Uw PCB-fabrikant kan een speciale CAM-afdeling hebben die de juiste aanwijzingen kan geven voor het oplossen van impedantie-gerelateerde ontwerpvragen. Het is echter belangrijk om de controle over impedantieproblemen niet volledig uit handen te geven aan een externe partij.