制御されたインピーダンス – 正しく取得するには?

2018 年 8 月 31 日

PCB 業界では、小型化がホットなトレンドです。コンパクトなサイズでペースの速い PCB に対する大きな需要があります。多くの電子デバイスの資産ですが、これらの高速 PCB には多くのコンポーネントが含まれており、期待どおりに機能せず、故障につながる可能性があります。したがって、PCB メーカーは、コンポーネントの特定の機能を有効にするために、特定の回路を遅くすることの重要性を認識しています。これは、制御されたインピーダンスが役立つ場所です。制御されたインピーダンスとは何ですか?この要因の重要性は何ですか？制御されたインピーダンスの決定要因は何ですか?制御されたインピーダンスはどこで使用されますか?これらの質問はあなたの心を呼び起こしますか?はいの場合、この投稿はすべての質問に対する回答を見つけるのに役立ちます。

制御インピーダンスの概要

制御されたインピーダンスを理解するには、インピーダンスを理解することが重要です。インピーダンスは、高周波回路に対してのみ定義されます。回路のインダクタンスとキャパシタンスの組み合わせです。適切に制御しないと、インピーダンスの値は常に 2 点間で変化します。高周波では、PCB トレースが期待どおりに動作せず、さまざまなポイントで信号の品質が低下する可能性があります。制御されたインピーダンスは、障害や歪みのない信号の効率的な伝播を保証するのに役立ちます。回路のインピーダンス (Zo) は AC 特性であり、オーム (Ω) で測定されます。インピーダンスの目標値は25Ω～125Ωです。

制御インピーダンスを決定する要因

PCB トレースのインピーダンスは、抵抗、容量性リアクタンス、コンダクタンスなどの要因によって決まります。これらの要因には何が寄与していますか?答えは、これらの要因は、トレースの物理的寸法、誘電体の厚さ、PCB で使用される基板材料の誘電率などの要素によって決まるということです。インピーダンスの値は、次の要因によって決まります:

• 上部と下部の銅信号トレースの厚さと幅
• プリペグ素材とコアの誘電率
• 銅線の両側のプリペグ素材とコアの厚さ
• 他の銅の特徴からのトレースの距離

制御インピーダンスの種類

特性インピーダンスは、制御されたインピーダンスの最も一般的なタイプの 1 つです。以下は、市場で言及されているいくつかのより重要なタイプです:

• 入力インピーダンス
• 画像インピーダンス
• 波のインピーダンス

制御されたインピーダンスの典型的なアプリケーション

制御されたインピーダンスは、高周波デジタル アプリケーションに最適と考えられています:

• RF通信
• 高品質のアナログ ビデオ
• 100 MHz 以上でのコンピューティング
• 通信機器
• 低ノイズ アンプ

インピーダンスが制御された回路を作成する際に避けるべき一般的な製造ミス

以下は、制御されたインピーダンス回路を作成する際に避けるべき一般的な間違いです:

• 長さの不一致 :差動ペア間の長さの不一致は、信号の歪みにつながるだけでなく、エラー率も増加させます。したがって、長さは +/-5 ミル以内で一致する必要があります。また、曲がりくねったルーティングを使用して、ミスマッチの端を閉じることができます。
• 基準平面のないトレース :高速信号は下層または上層に配線する必要があり、隣接する層には完全なグランド リファレンス プレーンを配置する必要があります。隣接するプレーンがない場合、インピーダンスが上昇する可能性があります。
• 複数のタイプのプリペグ: 回路基板に 3 種類以上のプリペグを使用することは常に避けたほうがよいでしょう。また、プリペグの誘電体の厚さを 10 ミル未満に保つように注意する必要があります。ガラスの含有量が多く、樹脂の含有量が少ないプリペグは避ける必要があります。

以上のことから、信頼できる経験豊富なメーカーのみからこれらの制御インピーダンス回路基板を購入することを検討する必要があります。 Creative Hi-Tech は、米国で人気のあるインピーダンス制御回路基板の製造業者の 1 つです。 .