Potrzeba kontroli impedancji trasowania

Mikropasek powierzchniowy: zawiera ścieżkę na powierzchni wystawionej na powietrze z dielektrykiem i płaszczyzną tylko z jednej strony.

Mikropasek pokryty: zawiera ścieżkę na powierzchni pokrytą maską lutowniczą, oraz z dielektrykiem i płaszczyzną tylko z jednej strony.

Przesunięty striplin: zawiera ścieżkę zatopioną wewnątrz PCB z płaszczyzną po obu stronach dielektryków (rdzeń/prepreg).

Edge-Coupled Surface Microstrip: jest to konfiguracja różnicowa z dwoma ścieżkami o kontrolowanej impedancji na powierzchni wystawionej na powietrze, oraz płaszczyzną po drugiej stronie dielektryka.

Edge-Coupled Coated Microstrip: jest to konfiguracja różnicowa z dwoma ścieżkami o kontrolowanej impedancji na powierzchni pokrytej maską lutowniczą, oraz płaszczyzną po drugiej stronie dielektryka.

Edge-Coupled Offset Stripline: jest to konfiguracja różnicowa z dwoma ścieżkami o kontrolowanej impedancji wewnątrz PCB, umieszczonymi między dwoma płaszczyznami po obu stronach dielektryków (rdzeń/prepreg).

Konfiguracje koplanarne

Należy zauważyć, że zarówno ścieżki jednostronne, jak i różnicowe mogą być koplanarne. Ścieżki koplanarne wymagają dodatkowego parametru: odległości bocznej lub prześwitu między krawędzią ścieżki a krawędzią masy na tej samej warstwie. Będzie to również determinować impedancję ścieżki, ponieważ region masy tworzy dodatkową pojemność pasożytniczą wokół mikropaska. Ta sama idea dotyczy linii paskowych. Poniżej przedstawiono ważne parametry dla mikropaska.

Jeśli planujesz użyć mikropaska koplanarnego, zwróć uwagę na to, jak obliczyć wymaganą odległość, która zapewni, że szerokość zwykłego mikropaska będzie taka sama jak mikropaska koplanarnego. W większości przypadków wartość S = 3W będzie wystarczająca i można użyć tego stosunku do określenia rozmiaru ścieżki, jeśli nie jesteś pewien, jak obliczyć odpowiedni odstęp. W zależności od tego, czy cieńsza warstwa (mniejsze H), wtedy możesz mieć S

• Dowiedz się więcej o określaniu odstępu w konfiguracjach koplanarnych

Jaki cel impedancji powinienem rozważyć?

Ogólnie rzecz biorąc, ważne nie jest wartość, ale to, że impedancja jest kontrolowana na całej długości ścieżki. Większość projektów będzie miała pewne ograniczenia specyfikacji, które określą impedancję, z którą musisz pracować (np. 90 omów dla par różnicowych na interfejsie USB). Dla większości projektów, które są budowane zgodnie z pokazanymi powyżej konfiguracjami ścieżek, impedancja ścieżki PCB może wynosić od 40 do 120 omów, jeśli nie projektujesz z myślą o osiągnięciu określonej impedancji.

Jaki cel tolerancji powinienem rozważyć?

To jest określane na dwa możliwe sposoby:

• Na podstawie specyfikacji w standardzie sygnalizacji, którego używasz
• Na podstawie obliczenia dozwolonej straty zwrotnej

Ważne jest, aby zauważyć, że zakład produkcyjny może zagwarantować tylko określoną impedancję. Zazwyczaj impedancja gotowego śladu wynosi około +/-10% wartości docelowej, co jest spowodowane tolerancją trawienia, kątem panelu PCB, zmiennością stałej dielektrycznej oraz częstotliwością, na której oceniana jest Dk. Daje to producentowi pewną swobodę w osiągnięciu akceptowalnej wydajności. W związku z tym, projektanci nie powinni używać tolerancji do przybliżania nominalnej wartości impedancji!

Jako projektant, twoim zadaniem jest określenie dopuszczalnego zakresu impedancji, który możesz zaakceptować na wyprodukowanej płytce, a zakład produkcyjny musi określić, czy może spełnić twoje wymagania. Na przykład, jeśli masz gotowy ślad z docelową impedancją 50 omów +/-10%, to wyprodukowany ślad z impedancją 55 omów mieści się w tolerancji, jednak nie pozostawia to producentowi wiele miejsca na manewr, co może obniżyć wydajność.

Szybkie sposoby obliczania impedancji

Wraz z coraz większą liczbą płyt przesyłających sygnały o wysokich prędkościach, które są częścią standaryzowanego interfejsu, więcej ścieżek będzie wymagało kontroli impedancji. Ta kontrola musi być dokładna i obliczona za pomocą solvera, który precyzyjnie reprezentuje właściwości faktycznego stosu warstw, w tym dokładne właściwości materiałów.

Aby pomóc Ci zaprojektować wymaganą wartość impedancji, Altium Designer^® zawiera kalkulator impedancji obsługiwany przez zintegrowany solver pola Simbeor. To wysoce dokładne narzędzie modelujące pomaga użytkownikom szybko określić impedancję dla standaryzowanych interfejsów, a następnie zastosować wyniki jako regułę projektową do użytku w narzędziach do trasowania. Dowiedz się więcej o Menedżerze Stosu Warstw w dokumentacji Altium.