고속 PCB 설계에서 전송선 특성 및 구조 분석
PCB의 트레이스에 특정 임피던스가 있고 와이어의 임피던스가 출력단의 임피던스와 일치하지 않아 신호가 반사되어 신호가 반사됩니다. PCB에서 신호 전송이 지연됩니다. 타이밍이 일치하지 않으면 시스템이 작동합니다. 전송 라인으로 인한 문제입니다.
전송선은 무엇입니까
전송 라인의 정의는 특정 길이의 두 와이어로 구성된 신호 리턴을 갖는 신호 라인이며, 하나는 신호 전파 경로이고 다른 하나는 신호 리턴 경로입니다. 가장 일반적인 전송 라인은 PCB 보드의 흔적입니다.
전송 라인을 분석 할 때는 반환 경로에 문의해야합니다. 단일 도체는 전송선이 될 수 없습니다. 전송 라인은 저항, 커패시턴스 및 인덕턴스와 마찬가지로 이상적인 회로 요소이지만 특성이 매우 다릅니다. 시뮬레이션에 좋습니다. 그러나 회로 개념은 더 복잡합니다.
전송 라인에는 특성 임피던스와 지연의 두 가지 중요한 특성이 있습니다.
전송선 임피던스
몇 가지 개념을 먼저 설명하겠습니다. 우리는 종종 임피던스, 특성 임피던스 및 순간 임피던스를 봅니다. 엄밀히 말하면, 그들은 다릅니다.
그러나 변화는 분리 할 수 없으며 여전히 임피던스의 기본 정의입니다.
전송 라인 시작 부분의 입력 임피던스를 간단히 임피던스라고합니다.
언제든지 신호가 만나는 순간 임피던스를 순간 임피던스라고합니다.
전송 라인이 일정한 순간 임피던스를 갖는 경우이를 전송 라인의 특성 임피던스라고합니다.
특성 임피던스는 신호가 전송 라인을 따라 이동할 때 발생하는 과도 임피던스를 나타냅니다. 이것은 전송 라인 회로의 신호 무결성에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 특별한 설명이 없으면 특성 임피던스를 일반적으로 전송선 임피던스라고합니다.
전송 지연
시간 지연 (TD)이라고도하는 시간 지연은 일반적으로 전자기 신호 또는 광학 신호가 전체 전송 매체를 통과하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 전송 라인의 지연은 신호가 전체 전송 라인을 통과하는 데 걸리는 시간입니다.
전파 지연 (PD)이라고도하는 전파 지연은 일반적으로 단위 길이 전송 매체에서 전자기 또는 광학 신호의 전송 시간 지연을 나타냅니다. "전파 속도"에 반비례합니다. "S / m".
정의에서 우리는 다음을 볼 수 있습니다.
지연 = 전파 지연 × 전송 길이 (L)
PCB의 송전선 구조
일반적인 PCB에서 볼 수있는 전송 라인 구조는 유전체 또는 절연 재료에 내장되거나 근처에 있으며 하나 이상의 참조 평면을 갖는 와이어로 구성됩니다. 일반적인 PCB의 금속은 구리이고 유전체는 FR4라는 유리 섬유입니다. 디지털 디자인에서 가장 일반적인 두 가지 전송 라인 유형은 마이크로 스트립과 스트립 라인입니다.
마이크로 스트립 라인은 일반적으로 PCB의 외부 레이어에있는 트레이스를 말하며 참조 평면은 하나만 있습니다. 마이크로 스트립 라인에는 매장 형 또는 비 매립형의 두 가지 유형이 있습니다. 매립 된 (때로는 침수 형이라고도 함) 마이크로 스트립 라인은 단순히 전송 라인을 유전체에 내장하지만 여전히 하나의 기준 평면을 갖습니다. 스트립 라인은 두 참조 평면 사이의 내부 레이어 추적입니다.