مقدمه طراحی PCB

امپدانس مشخصه تابلوها و خطوط امپدانس کنترل شده یکی از مهمترین و رایج ترین موضوعات در طراحی با سرعت بالا است. اول ، بیایید تعریف یک خط انتقال را درک کنیم: یک خط انتقال شامل دو هادی با طول خاص است ، یکی برای ارسال سیگنال و دیگری برای دریافت سیگنال (به یاد داشته باشید که مفهوم "بازگشت" جایگزین مفهوم "زمین" می شود). در یک صفحه چند لایه ، هر خط بخشی از یک خط انتقال است و هواپیمای مرجع مجاور می تواند به عنوان خط دوم یا بازگشت استفاده شود. نکته اصلی یک خط انتقال "عملکرد خوب" این است که امپدانس مشخصه آن در کل خط ثابت نگه دارد. [1]
نکته اصلی یک برد مدار که "تابلوی امپدانس کنترل شده" است ، این است که امپدانس مشخصه همه خطوط با یک مقدار مشخص ، معمولاً بین 25 اهم و 70 اهم برآورده شود. کلید عملکرد خوب یک خط انتقال در یک برد مدار چند لایه ، ثابت نگه داشتن امپدانس مشخصه آن در طول خط است.
اما امپدانس مشخصه دقیقاً چیست؟ ساده ترین راه برای درک امپدانس مشخصه این است که ببینیم چه سیگنال در هنگام انتقال با آن برخورد می کند. هنگام حرکت در امتداد یک خط انتقال با یک مقطع ثابت ، این شبیه به انتقال مایکروویو است که در شکل 1 نشان داده شده است. پس از اتصال ، این سیگنال موج ولتاژ با سرعت نور در امتداد خط پخش می شود و سرعت آن معمولاً در حدود 6 اینچ در نانو ثانیه است. البته ، این سیگنال در واقع اختلاف ولتاژ بین خط انتقال و خط بازگشت است که می توان از هر نقطه در خط انتقال و نقطه مجاور در خط برگشت اندازه گیری کرد. شکل 2 یک نمودار شماتیک انتقال این سیگنال ولتاژ است.
روش ذن ابتدا "تولید سیگنال" است و سپس آن را در امتداد این خط انتقال با سرعت 6 اینچ در نانو ثانیه پخش می کند. اولین 0. 0 1 نانو پیشرفته 0.06 اینچ پیشرفت می کند. در این زمان ، خط انتقال بار مثبت بیش از حد دارد و خط بازگشت بار منفی اضافی دارد. این دو تفاوت شارژ است که اختلاف ولتاژ ولت {5}}} بین دو هادی را حفظ می کند و دو هادی یک خازن را تشکیل می دهند.
در بعدی {{0}. برای هر {11 {}}. 06 اینچ حرکت ، باید بار مثبت بیشتری به خط ارسال اضافه شود و بار منفی بیشتری باید به حلقه اضافه شود. در هر 0.01 نانو ثانیه ، بخش دیگری از خط انتقال باید قبل از شروع سیگنال در این بخش شارژ شود. شارژ از باتری در قسمت جلوی خط انتقال است و با حرکت در این خط ، قسمت مداوم خط انتقال را شارژ می کند ، بنابراین اختلاف ولتاژ 1 ولت بین خط ارسال و حلقه ایجاد می شود. هر 0.01 نانو ثانیه به جلو ، مقداری بار (± Q) از باتری بدست می آید ، و مقدار ثابت برق (± Q) که در یک بازه زمانی ثابت (± T) از باتری خارج می شود ، جریان ثابت است. جریان منفی که به درون حلقه جاری می شود در واقع برابر با جریان مثبت جریان است و درست در قسمت جلوی موج سیگنال ، جریان AC از طریق خازن تشکیل شده از خطوط فوقانی و پایین عبور می کند و کل چرخه را پایان می دهد.