La necessità di controllare l'impedenza di routing

Microstrip di superficie: contiene una traccia sulla superficie esposta all'aria con un dielettrico e un piano su un solo lato.

Microstrip rivestito: contiene una traccia sulla superficie rivestita con maschera di saldatura, e con un dielettrico e un piano su un solo lato.

Striscia di compensazione: contiene una traccia sandwich all'interno del PCB con un piano su entrambi i lati dei dielettrici (core/prepreg).

Microstrip Superficiale Accoppiato ai Bordi: è una configurazione differenziale con due tracce a impedenza controllata sulla superficie esposta all'aria, e un piano sull'altro lato del dielettrico.

Microstrip Rivestito Accoppiato ai Bordi: è una configurazione differenziale con due tracce a impedenza controllata sulla superficie rivestita con maschera di saldatura, e un piano sull'altro lato del dielettrico.

Stripline Sfasata Accoppiata ai Bordi: è una configurazione differenziale con due tracce a impedenza controllata all'interno del PCB, sandwich tra due piani su entrambi i lati dei dielettrici (core/prepreg).

Configurazioni Coplanari

Si noti che sia le tracce monoterminale che quelle differenziali possono essere coplanari. Le tracce coplanari richiedono un parametro aggiuntivo: la distanza laterale o lo spazio libero tra il bordo della traccia e il bordo della massa sullo stesso strato. Questo determinerà anche l'impedenza della traccia poiché la regione di massa crea capacità parassita aggiuntiva attorno al microstrip. La stessa idea si applica alle stripline. I parametri importanti per un microstrip sono mostrati di seguito.

Se prevedi di utilizzare un microstrip coplanare, prendi nota di come calcolare la distanza necessaria per garantire che la larghezza di un microstrip regolare abbia la stessa larghezza di un microstrip coplanare. Nella maggior parte dei casi, un valore di S = 3W sarà sufficiente ed è accettabile utilizzare questo rapporto per dimensionare la traccia se non sei sicuro di come calcolare la giusta spaziatura. A seconda che lo strato più sottile (H minore), allora potresti avere S

• Scopri di più sulla determinazione della spaziatura nelle configurazioni coplanari

Quale obiettivo di impedenza dovrei considerare?

In generale, ciò che è importante non è il valore, ma piuttosto che l'impedenza sia controllata lungo l'intera lunghezza della traccia. La maggior parte dei progetti avrà qualche tipo di vincoli di specifica che determineranno l'impedenza con cui devi lavorare (ad esempio, 90 Ohm per le coppie differenziali su un'interfaccia USB). Per la maggior parte dei progetti che sono costruiti seguendo le configurazioni di traccia mostrate sopra, l'impedenza della traccia del PCB potrebbe finire per essere compresa tra 40 e 120 Ohm se non si sta progettando per colpire un'impedenza specifica.

Quale obiettivo di tolleranza dovrei considerare?

Questo è determinato in due modi possibili:

• Basato sulla specifica nello standard di segnalazione che utilizzi
• Basato su un calcolo della perdita di ritorno

È importante notare che la fabbrica di produzione può garantire solo una certa impedenza. È comune che l'impedenza finale della traccia sia intorno a +/-10% del valore target a causa delle tolleranze dell'incisione, dell'angolo del pannello PCB, della variazione nella costante dielettrica e della frequenza alla quale viene valutato il Dk. Questo dà al produttore un certo margine per raggiungere una resa accettabile. Quindi la tolleranza non dovrebbe essere utilizzata dai progettisti per approssimare il valore nominale dell'impedenza!

Come progettista, il tuo compito è specificare l'intervallo di impedenza accettabile che puoi accettare nella scheda prodotta, e la fabbrica di produzione deve determinare se possono raggiungere la tua specifica. Ad esempio, se hai una traccia finita con un target di impedenza di 50 Ohm +/-10%, allora una traccia prodotta con 55 Ohm è entro la tolleranza, tuttavia non lascia molto margine di manovra al tuo produttore, e ciò potrebbe abbassare la resa.

Metodi Veloci per Calcolare l'Impedenza

Con sempre più schede che trasportano segnali ad alta velocità facenti parte di un'interfaccia standardizzata, sarà necessario controllare l'impedenza di più tracce. Questo controllo deve essere accurato e calcolato con un risolutore che rappresenti precisamente le proprietà del vostro stack di strati attuale, includendo le proprietà dei materiali in modo accurato.

Per aiutarvi a progettare secondo il valore di impedenza richiesto, Altium Designer^® include un calcolatore di impedenza fornito dal risolutore di campo integrato di Simbeor. Questo strumento di modellazione altamente accurato aiuta gli utenti a determinare rapidamente l'impedenza per interfacce standardizzate e poi applicare i risultati come una regola di progettazione da usare nei vostri strumenti di routing. Scopri di più sul Gestore dello Stack di Strati nella Documentazione di Altium.