Piirilevyjen suunnittelun yhtenä tärkeänä sisältönä piirilevyjen reitityksen impedanssisovitus on ratkaisevassa roolissa piirien luotettavuuden ja suorituskyvyn parantamisessa.
1, määritelmä
Piirilevyn reititysimpedanssi viittaa sähköisten signaalien kohtaamaan kokonaisresistanssiin lähetyksen aikana piirilevyllä. Yksinkertaisesti sanottuna se on "estävä voima", jonka sähköiset signaalit kohtaavat toimiessaan piirilevyllä. Piirilevyn reititysimpedanssin sovitus viittaa reititysimpedanssin säätöön ja sovitukseen, jotta signaalin siirto piirilevyllä olisi vakaampi ja luotettavampi.
2, toiminto
Piirilevyn impedanssisovituksen rooli nopeassa signaalinsiirrossa on erittäin tärkeä. Piirilevyjohdotuksen huonosta impedanssisovituksesta johtuen se voi vaikuttaa signaalien lähetysvaikutukseen, mikä heikentää piirin suorituskykyä, lisää bittivirheitä ja lisää häiriöitä, mikä aiheuttaa suuria riskejä suunnittelulle. Sillä välin monissa nopeissa signaalimalleissa, kuten PCIe, USB, HDMI, DDR jne., vastaava impedanssisovitus vaaditaan signaalin lähetysvaikutuksen varmistamiseksi.
3, Vaikuttavat tekijät
Piirilevyn reititysimpedanssin sovituksessa ei tarvitse ottaa huomioon vain itse piirilevyn vaikuttavia tekijöitä, vaan myös piirilevyn ulkoisten tekijöiden vaikuttavia tekijöitä, jotka sisältävät pääasiassa seuraavia näkökohtia:
1. Viivan leveys ja rivivälit: Viivan leveys ja rivivälit ovat tärkeimmät tekijät, jotka määrittävät piirilevyn reitityksen impedanssin. Yleensä mitä kapeampi viivan leveys, sitä pienempi riviväli ja sitä suurempi reititysimpedanssi.
2. Piirilevymateriaali: Piirilevymateriaalin dielektrisyysvakio on toinen tärkeä PCB-johdotuksen impedanssiin vaikuttava tekijä. Mitä suurempi dielektrisyysvakio, sitä suurempi on johdotuksen impedanssi.
3. Juotostyynyjen ja nastojen muoto: Juotostyynyjen ja nastojen muoto vaikuttaa myös piirilevyn reititysimpedanssin kokoon. Yleensä mitä pienemmät juotostyynyt ja nastat ovat, sitä suurempi on reititysimpedanssi.
4. Signaalin taajuus: Signaalin taajuus vaikuttaa myös piirilevyn johdotuksen impedanssiin. Yleensä mitä korkeampi signaalitaajuus, sitä suurempi johdotuksen impedanssi.
4, sovitusmenetelmä
Piirilevyn reititysimpedanssin yhteensopivuuden varmistamiseksi suunnittelijat käyttävät yleensä seuraavia menetelmiä:
1. Impedanssilaskenta eri piirilevyreitityksille: Tiettyjen käytännön tilanteiden perusteella impedanssilaskenta suoritetaan eri leveyksillä ja rivivälillä oleville piirilevyjen reitityksille, jotta voidaan määrittää reitityksen impedanssikoko ja säätää piirilevyn leveyttä, riviväliä ja kulmaa. PCB-reititys vastaavuuden saavuttamiseksi.
2. Lisää impedanssiohjain: Jokaisen piirilevyreitityksen kriittisiin solmuihin lisää impedanssiohjain ohjataksesi reititysimpedanssia ja saavuttaaksesi reititysimpedanssin sovituksen.
3. Differentiaalisignaalien hyödyntäminen: Differentiaalisignaaleja käyttämällä voidaan siirtää positiivisia ja negatiivisia signaaleja kahden johtimen välillä, mikä vähentää johdinimpedanssin vaikutusta, vaimentaa EMI-häiriöitä ja parantaa piirin luotettavuutta ja suorituskykyä.