Condivisione della tecnologia

Forse quando realizzi schede PCB di vari produttori, ti imbatterai in una richiesta d'ordine che ti chiede se hai bisogno di impedenza?

Nelle applicazioni odierne, in cui le progettazioni diventano sempre più veloci, il controllo dei parametri di layout è più importante che mai.

Esistono diversi metodi per il controllo dell'impedenza durante la progettazione e la produzione di PCB. Il metodo più comune consiste nell'annotare le informazioni all'interno dello schema con simboli e commenti speciali, incorporare tali commenti e regole di progettazione durante la disposizione del PCB e trasmettere il disegno in modo che il fornitore del PCB lo comprenda e possa fabbricarlo in modo appropriato.

Una breve introduzione al controllo dell'impedenza

Perché è necessario? In poche parole, un segnale con una determinata energia e velocità lascerà il pin di uscita di un componente, viaggerà attraverso la traccia del PCB e finirà al pin di ingresso di un altro componente.

Se l'energia del segnale non viene completamente assorbita dall'estremità ricevente, parte dell'energia rimanente potrebbe essere riflessa nella traccia e nuovamente al pin di uscita. Queste riflessioni possono causare interferenze con il segnale reale e ridurre l'integrità complessiva del segnale.

Per tracce molto brevi, probabilmente non è necessario preoccuparsi dell'impedenza controllata, ma come regola generale, qualsiasi traccia più lunga di 1/10 della lunghezza d'onda del segnale dovrebbe contenere qualche tipo di impedenza controllata.

Un'altra regola generale è quella di aggiungere un'impedenza controllata alle tracce più lunghe di 1/3 del tempo di salita del segnale. USB ad alta velocità, Ethernet, memoria DDR e altri sistemi di comunicazione differenziale a bassa tensione sono esempi di velocità di dati che richiedono il controllo dell'impedenza.

Le tracce hanno diverse caratteristiche da considerare: altezza, larghezza, lunghezza, distanza tra loro e altre caratteristiche del rame (compresi gli strati di rame sotto o sopra gli strati di segnale contenenti impedenza controllata), costante dielettrica, tolleranze/restrizioni di produzione PCB, ecc. Tutto ciò deve essere preso in considerazione quando si calcola e si progetta l'impedenza controllata. La maggior parte dei software CAD standard del settore dispone di set di funzionalità di controllo dell'impedenza e di coppie differenziali in grado di calcolare questi fattori per te (e può anche mostrare simulazioni dell'integrità del segnale prevista e di eventuali problemi), ma capire come lavorano insieme aiuta a capire meglio quando è necessario o no.

Ecco uno screenshot di Altium Designer (tratto da Altium TechDocs) su un circuito stampato a 4 strati contenente alcune semplici larghezze di traccia guidate da un'impedenza di 70 ohm.

Oggi, il controllo dell'impedenza viene generalmente eseguito presso il laboratorio di produzione di circuiti stampati utilizzando software di modellazione e testando l'impedenza sulla scheda nuda durante la produzione, ma è anche importante che i progettisti di PCB sappiano come evidenziare queste specifiche nei disegni.

Questo di solito può essere ottenuto posizionando una nota e una freccia sul disegno del PCB che puntano a una traccia (o un gruppo di tracce) sulla scheda affermando "Gli strati 1 e 8 di larghezza 7mil e spazio 8mil richiedono un'impedenza differenziale di 90 ohm", e leggende dello stackup e relativi requisiti per lo spessore del rame e il dielettrico.Se hai requisiti di impedenza, accedi al sito web ufficiale di Jiepei per chiedere informazioni!