La necesidad de controlar la impedancia de enrutamiento

Microstrip de Superficie: contiene una traza en la superficie expuesta al aire con un dieléctrico y un plano en un solo lado.

Microstrip Recubierto: contiene una traza en la superficie recubierta con máscara de soldadura, y con un dieléctrico y un plano en un solo lado.

Stripline Desplazado: contiene una traza intercalada dentro de la PCB con un plano a ambos lados de los dieléctricos (núcleo/prepreg).

Microstrip Superficial Acoplado por Bordes: es una configuración diferencial con dos trazas de impedancia controlada en la superficie expuesta al aire, y un plano en el otro lado del dieléctrico.

Microstrip Recubierto Acoplado por Bordes: es una configuración diferencial con dos trazas de impedancia controlada en la superficie recubierta con máscara de soldadura, y un plano en el otro lado del dieléctrico.

Línea de Transmisión Desplazada Acoplada por Bordes: es una configuración diferencial con dos trazas de impedancia controlada dentro del PCB, sandwichadas entre dos planos a ambos lados de los dieléctricos (núcleo/prepreg).

Configuraciones Coplanares

Tenga en cuenta que tanto las trazas de extremo único como las diferenciales pueden ser coplanares. Las trazas coplanares requieren un parámetro adicional: la distancia lateral o el espacio libre entre el borde de la traza y el borde de la tierra en la misma capa. Esto también determinará la impedancia de la traza porque la región de tierra crea capacitancia parasitaria adicional alrededor del microstrip. La misma idea se aplica a las líneas de transmisión. Los parámetros importantes para un microstrip se muestran a continuación.

Si planea usar un microstrip coplanar, tome nota de cómo calcular el espacio libre requerido para asegurar que el ancho de un microstrip regular tenga el mismo ancho que un microstrip coplanar. En la mayoría de los casos, un valor de S = 3W será suficiente y está bien usar esta proporción para dimensionar el trazo si no está seguro de cómo calcular el espaciado correcto. Dependiendo de si la capa más delgada (H menor), entonces podría tener S

• Aprenda más sobre cómo determinar el espaciado en configuraciones coplanares

¿Qué objetivo de impedancia debo considerar?

En general, lo importante no es el valor, sino que la impedancia esté controlada a lo largo de toda la longitud del trazo. La mayoría de los diseños tendrán algún tipo de restricciones de especificación que determinarían la impedancia con la que necesita trabajar (por ejemplo, 90 Ohms para los pares diferenciales en una interfaz USB). Para la mayoría de los diseños que se construyen siguiendo las configuraciones de trazos mostradas arriba, la impedancia del trazo del PCB podría terminar siendo de cualquier lugar entre 40 y 120 Ohms si no está diseñando para alcanzar una impedancia específica.

¿Qué objetivo de tolerancia debo considerar?

Esto se determina de dos maneras posibles:

• Basado en la especificación en el estándar de señalización que utilices
• Basado en un cálculo de la pérdida de retorno permitida

Es importante notar que la casa de fabricación solo puede garantizar cierta impedancia. Es común que la impedancia final de la traza esté alrededor de +/-10% del valor objetivo basado en tolerancias de grabado, ángulo del panel de PCB, variación en la constante dieléctrica, y la frecuencia a la cual se evalúa Dk. Esto le da al fabricante cierto margen para lograr un rendimiento aceptable.¡Por lo tanto, la tolerancia no debe ser utilizada por los diseñadores para aproximar el valor nominal de la impedancia!

Como diseñador, tu trabajo es especificar el rango permitido de impedancia que puedes aceptar en la placa fabricada, y la casa de fabricación necesita determinar si pueden alcanzar tu especificación. Por ejemplo, si tienes una traza terminada con un objetivo de impedancia de 50 Ohms +/-10%, entonces una traza fabricada con 55 Ohms está dentro de la tolerancia, sin embargo, no deja mucho margen de maniobra para tu fabricante, y esto podría reducir el rendimiento.

Formas rápidas de calcular la impedancia

Con más tarjetas transportando señales de alta velocidad que son parte de una interfaz estandarizada, más pistas requerirán control de impedancia. Este control necesita ser preciso y calculado con un solucionador que represente precisamente las propiedades de tu pila de capas actual, incluyendo las propiedades de los materiales con precisión.

Para ayudarte a diseñar al valor de impedancia requerido, Altium Designer^® incluye un calculador de impedancia servido por el solucionador de campo integrado de Simbeor. Esta herramienta de modelado altamente precisa ayuda a los usuarios a determinar rápidamente la impedancia para interfaces estandarizadas y luego aplicar los resultados como una regla de diseño para usar en tus herramientas de enrutamiento. Aprende más sobre el Administrador de Pila de Capas en la Documentación de Altium.