임피던스 매칭 및 넓은 트레이스 폭

현재 IC 중 하나가 50ohm 트레이스의 사용을 지정하는 설계를 진행하고 있습니다. 이 질문에 대한 답변, 트레이스의 특성 임피던스는 이 임피던스를 얻기 위해 120mil 트레이스가 필요하다는 것을 보여줍니다.

IC는 18.8 mil 트레이스를위한 공간 만 가지고 있으며 트레이스 사이에 공간이 없다고 가정합니다. 추적 임피던스를 염두에두고 실제로 어떻게 설계 할 수 있습니까? 분명히 보드 두께를 줄이거 나 구리 높이를 늘릴 수 있지만 어느 정도까지는 다소 저렴하게 제작하고 싶습니다. 이것은 일반적으로 어떻게 처리됩니까?

내가 사용하는 IC 는 최대 450MHz까지 작동 할 수 있는 MAX9382 이며, 아마도 400-450MHz 정도에서 사용하게 될 것이다. 사용되는 데이터는 초기에는 아날로그이지만 해당 IC와 함께 사용하려면 디지털이되기가 어렵습니다.

4 레이어 스택 업을 사용하십시오.

그 아래에 단단한 접지면이 없으면 필요한 트레이스 너비를 계산하는 것은 의미가 없습니다 .2 레이어 디자인을 사용하면 반대쪽에 트레이스를 라우팅해야 할 수 있습니다. 트레이스 근처에 오면 임피던스를 거의 망칠 수 있습니다.

450Mhz에서는 견고하고 연속적이며 올바르게 분리 된 전력 및 접지 평면이 있어야합니다. 이는 노이즈 성능, EMI 문제를 개선하고 더 나은 임피던스 제어 등을 제공합니다.

다음과 같은 4 개의 레이어를 사용하십시오.

>----------------Signal 1
8.3 mil
>----------------Ground
39 mil
>----------------Power
8.3 mil
>----------------Signal 2

간격은 구리 두께 선택에 따라 약간 변경 될 수 있습니다.

신호 레이어의 최종 유전체 및 구리 두께에 따라 신호 1/2의 50ohm 트레이스에 대해 10-20mil과 같은 것을 얻을 수 있습니다.

더 긴 트레이스의 일부로 매우 짧은 PCB 트레이스의 임피던스에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 따라서 칩 바로 옆에 더 얇은 트레이스가 있습니다. 그러나 트레이스가 거리를 두어야하는 경우 칩에서 멀어 질 때 트레이스의 두께를 조정해야합니다. 칩에서 트레이스 폭을 "팬 아웃"하면됩니다. 그것이 내가 항상했던 방식입니다.

이것은 전송 라인의 커넥터와 다릅니다. 하나의 짧은 요소의 임피던스는 약간 적을 수 있지만 전체 전송 라인과 비교할 때 약간 적습니다.

트레이스가 너무 넓 으면 트레이스의 정전 용량에 문제가 발생할 수 있습니다. 트레이스를 얇게 만들면 정전 용량이 줄어 듭니다. 물론 트레이스가 얇 으면 임피던스가 엉망이됩니다.

신호 스택이 전력 / 접점 평면에 더 가까운 PCB 스택 업이 다르게 수행되면, 여전히 적절한 임피던스를 가지면서 트레이스가 더 얇아 질 수 있습니다. 다층 PCB의 경우 신호가 내부 레이어에도있을 때만 작동 하므로 외부 레이어에 적절한 임피던스 및 커패시턴스 를 갖기가 어렵습니다 .

최종 결과는 모두 타협입니다. 나는 보통 최적화 된 PCB 스택 업으로 내부 레이어에서 이러한 신호를 실행하지만 칩에 도달하기 위해 외부 레이어로 갈 때 트레이스를 매우 짧게 유지합니다.

2 층 PCB에서는 좁은 트레이스에 적절한 임피던스를 갖는 것이 매우 어렵 기 때문에 일반적으로 귀찮게하지 않습니다. 임피던스가 중요한 경우 최소한 4 레이어 PCB로갑니다.

신호와 함께 인접한 기준 트레이스를 라우팅 할 수 있습니까? 라우팅 된 트리플렛 또는 트리플렛을 장착 할 수없는 경우 quints 등을 들었습니다. 가까운 비행기가없는 경우 때때로 당신과 같은 상황에서 작동 할 수 있습니다. diff 쌍이있는 경우 diff 쌍의 양쪽에 인접한 참조 / 반환이있는 쿼드와 비슷할 수 있습니다. 같은 멘토는 두 레이어 보드는 레이어 사이의 공간으로 인해 두 개의 관련되지 않은 보드로 취급되어야하며 더 많은 레이어를 가질 수없는 경우 라우팅 된 참조 / 반환이 진행되는 방법이라고 제안합니다.

diff 쌍의 쿼드에 대해 잘못되었습니다. 관련 프리젠 테이션에서 내 노트는 diff 쌍의 두 신호 사이의 참조와 함께 삼중 항을 사용한다고 말합니다. 이런 식으로 임피던스 계산을 계속 찾고 / 대기합니다. 나는 그들이 어떤 RF / 마이크로 파크 서적을 찾고자한다고 들었습니다.

실제 요구 사항인지 먼저 파악하십시오. 이 거리를 얼마나 멀리 유지해야합니까? 그것이 있다면 심각하게 고속 신호 (트레이스의 길이에 비해 에지 속도로 보면) 당신은 몇 가지 시뮬레이션을 수행해야 할 수 있습니다. 링크 된 질문에 대한 답변 인 Howard and Johnson 참조는 이런 종류의 문제에 대한 훌륭한 자료입니다.

요구 사항 이 실제적 이라면 많은 허용 오차가 있는지 확인하십시오 (보드 팹은 아마도 요청한 것의 +/- 10 %에 도달 할 수 있으므로 고려하십시오).

편집 : 당신이 지금 게시 한 부분을 보면, 당신 은 "실제 요구 사항"영역에 있습니다.

80ps는 매우 빠릅니다! 고조파가 빠르게 떨어지기 시작하는 "니 주파수"는 6GHz 이상입니다. 전파 지연이 빛의 속도의 약 66 %라고 가정하면 80ps는 16mm입니다. 일반적으로 전이 시간의 1 / 4-1 / 6보다 긴 것은 전송 라인처럼 취급해야합니다. 즉, 수 mm보다 긴 흔적을 의미합니다!

시뮬레이션을 수행하지 않고 2 층 보드에서 차이점을 시도해보십시오.

참조 평면을 트레이스에 더 가깝게하려면 더 얇은 트레이스가 임피던스 사양을 충족 할 수 있도록 다층으로 이동해야합니다. (편집 : 의견에서 지적했듯이 2 층으로 할 수 있지만 실제로는 보드가 얇습니다!)

또는 원하는 임피던스를 제공 할 수있는 2 개의 레이어에 동일 평면 도파관 구조를 구축 할 수 있습니다. 또는 종단 저항을 높이면 트레이스 임피던스가 일치하도록 변경되므로 트레이스가 얇아집니다. AppCAD 를 사용하면 이러한 옵션에 대한 매개 변수를 사용할 수 있습니다.

재미있을 것 같습니다 :)