Impedanskontroll
Elektrisk impedans är ett mått på det motstånd som en krets utgör mot en ström när en sinusformad växelspänning appliceras. Den här kabeln är en koaxialkabel. Istället för en koaxialkabel kan en antenn anslutas till enheten via en kabel som består av två runda trådar som sitter på avstånd från varandra på en platt plastremsa. Precis som för koaxialkabeln är dimensionerna och materialen i denna tråd noggrant kontrollerade för att ge den rätt elektrisk impedans.
I kretskort är skärmen planet, isolatorn är materialet och kärntråden är ett spår. Impedans mäts i ohm, men ska inte förväxlas med resistans, som också mäts i ohm. Resistansen är för likström (DC), medan impedansen är en växelström (AC) som blir viktig när signalfrekvensen ökar och blir kritisk för kretskort med signalkomponenter som är lika med eller större än 200 MHz. Funktionen hos en tråd eller ett spår är att överföra signalstyrkan från en enhet till en annan. Den maximala signalstyrkan överförs när impedanserna matchar varandra.
En TV-antenn har en ”naturlig” impedans. För radiofrekvenser (FR) krävs för överföring av maximal signaleffekt från antennen till kablarna att kabelns impedans överensstämmer med antennens impedans. Dessutom måste TV:ns impedans stämma överens med kabelns impedans.
Även om vi måste fokusera på trådförbindelser, gäller samma överväganden för signalöverföring genom spår på ett kretskort. Så sent som 1997 var det bara de dåvarande exotiska höghastighetsenheterna som krävde kretskort med kontrollerad impedans. De utgjorde kanske 20 procent av de tillverkade kretskorten.
År 2000 tillverkades cirka 80 procent av alla flerlagers kretskort med spår av kontrollerad impedans. Dessa omfattade kort för alla typer av teknik, inklusive:
– Telekommunikation
– Videosignalbehandling
– Höghastighets digital bearbetning
– Verklig grafisk bearbetning
– Processkontroll
De flesta hem har idag ett stort antal lågkostnadstillämpningar av dessa tekniker, t.ex:
– Modem, telefoner, satellit-TV
– GPS
– Radar
– Videospel
– Lågpris-PC
– Styrmoduler för bilmotorer
Vilken typ av impedansdesign kan vi hitta på kretskort?
Inbyggd mikrostrip
En inbäddad mikrostriptransmissionsledning består av en ledare, vanligtvis koppar, med bredden W och tjockleken t, som är dragen över ett jordplan som är bredare än själva transmissionsledningen och åtskild av ett dielektriskt substrat med tjockleken H1.
Offset Stripline
I offset Stripline-konfigurationen är signalspåret inklämt mellan två plan och det är inte säkert att avståndet mellan de två planen är lika stort. Denna konstruktion kallas ofta för Dual Stripline.
Kantkopplad belagd mikroremsa
Den kantbelagda mikrostripen är en differentiell konfiguration där det finns två spår med kontrollerad impedans på ytan, belagda med ett resist och ett plan på andra sidan laminatet.
Kantkopplad Offest Stripline
Kantkopplad offset Stripline är en differentiell konfiguration med två kontrollerade impedansvägar inklämda mellan två plan. Spåren är förskjutna, men de kan vara halvvägs mellan planen (2H1 + T = H)
Kantkopplad Stripline
Denna differentialkonfiguration har två spår som är åtskilda av ett laminat och klämda mellan två plan. Även om diagrammet visar förskjutningen av spåren, är tillverkningsmålet att ha spåren utan förskjutning, dvs. den ena måste vara direkt ovanför den andra
Belagda koplanära remsor
I denna konfiguration med belagda koplanarremsor finns det ett enda spår med kontrollerad impedans med två jordspår med en specificerad bredd (W2/W3) på varje sida. Alla spår är belagda med resist.
Belagd koplanär vågledare med jord
Den koplanära vågledaren har ett enda spår med kontrollerad impedans med plan på varje sida (eller mycket breda jordspår), ett kontinuerligt plan på ena sidan och endast ett laminat på den andra sidan.
Koplanär vågledare med offset
Den koplanära vågledaren liknar konfigurationen ovan, med undantaget att det finns plan på båda sidor av laminatet och ett plan på samma lager som den kontrollerade impedansbanan.
Hur styr man impedansen?
Vad är en testkupong?
Frågor?
Det finns ett ICAPE Group-team nära dig och ditt företag. Våra affärsenheter runt om i världen är bemannade med lokala experter som kan svara på alla dina frågor. Kontakta oss idag!
