logo
اخبار
خونه > اخبار > اخبار شرکت در مورد چرا مانع کنترل شده برای PCB های با سرعت بالا ضروری است
مناسبت ها
با ما تماس بگیرید
حالا تماس بگیرید

چرا مانع کنترل شده برای PCB های با سرعت بالا ضروری است

2025-09-05

آخرین اخبار شرکت در مورد چرا مانع کنترل شده برای PCB های با سرعت بالا ضروری است

در دنیای الکترونیک با سرعت بالا که سیگنال ها با سرعت 10 گیگابایت در ثانیه و فراتر از آن رقابت می کنند، مقاومت کنترل شده فقط یک ملاحظه طراحی نیست؛ این ستون فقرات عملکرد قابل اعتماد است.از فرستنده های 5G به پردازنده های هوش مصنوعی، PCB ها که سیگنال های فرکانس بالا (200MHz +) را پردازش می کنند، نیاز به تطبیق دقیق مقاومت دارند تا از تخریب سیگنال، خطاهای داده و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) جلوگیری شود.


این راهنما توضیح می دهد که چرا مانع کنترل شده مهم است، چگونه محاسبه می شود، و استراتژی های طراحی که اطمینان حاصل می کند PCB با سرعت بالا به عنوان مورد نظر انجام می شود.ما فاکتورهای کلیدی مانند هندسه ی ردیابی را تجزیه خواهیم کرد، انتخاب مواد، و روش های آزمایش، با مقایسه های مبتنی بر داده برای برجسته کردن تاثیر عدم تطابق مقاومت.تسلط بر مقاومت کنترل شده به شما کمک می کند از خرابی های گران قیمت جلوگیری کنید و یکپارچگی سیگنال را تضمین کنید.


نکات کلیدی
1مقاومت کنترل شده تضمین می کند که ردیابی سیگنال مقاومت ثابت (معمولاً 50Ω برای دیجیتال / RF با سرعت بالا) را در سراسر PCB حفظ می کند و از انعکاس و تحریف جلوگیری می کند.
2مقاومت نامناسب باعث انعکاس سیگنال، خطاهای زمان بندی، و هزینه EMI برای تولید کنندگان 50k$200k$ در کار مجدد برای تولید حجم بالا می شود.
3عوامل مهم شامل عرض ردیابی، ضخامت دی الکتریک و مواد بستر (به عنوان مثال، Rogers در مقابل FR4) ، هر یک از آنها مانع 10٪ 30٪ را تحت تاثیر قرار می دهند.
4استانداردهای صنعت نیاز به تحمل مقاومت ±10٪ برای اکثر PCB های با سرعت بالا، با تحمل ±5٪ برای برنامه های 28GHz + (به عنوان مثال، 5G mmWave).
5آزمایش با TDR و کوپن های تست تضمین می کند که مقاومت با مشخصات مطابقت داشته باشد و شکست های میدان را 70٪ کاهش دهد.


مقاومت کنترل شده در PCB چیست؟
مانع کنترل شده به طراحی رد PCB برای حفظ مقاومت خاص و ثابت به سیگنال های جریان متناوب (AC) اشاره دارد. بر خلاف جریان ثابت (DC) ، که تنها به مقاومت بستگی دارد،سیگنال های AC (به ویژه سیگنال های فرکانس بالا) با ردپای رسانای PCB تعامل دارند، مواد دی الکتریک و اجزای اطراف ایجاد یک مقاومت ترکیبی به جریان سیگنال به نام مقاومت مشخص (Z0).


برای PCB های با سرعت بالا، این مقدار به طور معمول 50Ω (معمولا برای دیجیتال و RF) ، 75Ω (در ویدیو / مخابرات استفاده می شود) یا 100Ω (جفت های تفاوتی مانند اترنت) است.هدف این است که مقاومت ردیابی را با منبع مطابقت دهد (e.به عنوان مثال، یک تراشه گیرنده) و بار (به عنوان مثال، یک کانکتور) برای اطمینان از حداکثر انتقال قدرت و حداقل از دست دادن سیگنال.


چرا 50Ω؟ استاندارد صنعت
استاندارد 50Ω از تعادل سه عامل مهم پدیدار شد:

a.معامله با قدرت: مقاومت بالاتر (به عنوان مثال، 75Ω) ظرفیت قدرت را کاهش می دهد، در حالی که مقاومت پایین تر (به عنوان مثال، 30Ω) باعث افزایش زیان می شود.
ب.از دست دادن سیگنال: 50Ω کم کردن ضخامت در فرکانس های بالا (1100GHz) را در مقایسه با سایر مقادیر به حداقل می رساند.
c. طراحی عملی: 50Ω با پهنای ردیابی معمول (0.1 ∼0.3mm) و ضخامت دی الکتریک (0.1 ∼0.2mm) با استفاده از مواد استاندارد مانند FR4 حاصل می شود.

مقدار مقاومت کاربرد معمول مزیت اصلی محدودیت
50Ω دیجیتال با سرعت بالا (PCIe، USB4) ، RF (5G، WiFi) تعادل قدرت، از دست دادن و انعطاف پذیری طراحی برای کاربردهای کم مصرف بهینه نیست
75Ω ویدئو (HDMI، SDI) ، مخابرات (هم محوری) از دست دادن سیگنال کمتر در مسافت های طولانی کنترل قدرت کاهش یافته
100Ω جفت های دیفرانسیل (ایترنت، SATA) به حداقل رساندن سر و صدا نیاز به فاصله دقیق ردیابی داره


چرا مانع کنترل شده برای PCB های با سرعت بالا اهمیت دارد
در سرعت های پایین (<100MHz) ، سیگنال ها به اندازه کافی آهسته گسترش می یابند که عدم تطابق موانع به ندرت باعث ایجاد مشکلات می شود. اما برای طرح های با سرعت بالا (> 200MHz) ، که زمان افزایش سیگنال کوتاه تر از طول ردیاب است،حتی تفاوت های کوچکی هم باعث ایجاد مشکلات فاجعه بار میشه:

1. بازتابات سيگنال:
هنگامی که یک سیگنال با تغییر ناگهانی مقاومت مواجه می شود (به عنوان مثال، یک ردیاب باریک به دنبال یک ردیاب گسترده یا یک مسیر) ، بخشی از سیگنال به سمت منبع بازتاب می شود.اين بازتاب ها با سيگنال اصلي مخلوط ميشنکه باعث:

a. بیش از حد یا کمتر از حد: افزایش ولتاژ که از ولتاژ نامی قطعات فراتر می رود و به IC ها آسیب می رساند.
ب. زنگ زدن: نوساناتی که پس از سیگنال ادامه می یابد باید ثبات پیدا کند و منجر به خطاهای زمان بندی شود.
c. تضعیف: تضعیف سیگنال به دلیل از دست دادن انرژی در انعکاس، کاهش محدوده.

مثال: یک سیگنال 10 گیگابایت در ثانیه در یک مسیر 50Ω با عدم تطابق 20٪ مقاومت (60Ω) 18٪ از انرژی خود را به انعکاس ها از دست می دهد که به اندازه کافی برای خراب کردن داده ها در 1 از 10،000 بیت (BER = 1e-4) است.


2. اشتباهات زمان بندی و فساد داده ها
سیستم های دیجیتال با سرعت بالا (به عنوان مثال PCIe 5.0، 100G اترنت) به زمان دقیق متکی هستند. بازتاب ها ورود سیگنال را به تاخیر می اندازند و باعث می شوند:

a. تخلفات تنظیم / نگه داشتن: سیگنال ها خیلی زود یا دیر به گیرنده می رسند که منجر به تفسیر بیتی نادرست می شود.
b.Skew: جفت های دیفرانسیل (به عنوان مثال، 100Ω) زمانی که عدم تطابق مقاومت بر یک ردیف بیشتر از دیگری تأثیر می گذارد، همگام سازی را از دست می دهند.

نقطه داده: یک عدم تطابق مقاومت 5٪ در یک سیگنال 28GHz 5G باعث می شود 100ps از زمان به اندازه کافی برای از دست دادن پنجره نمونه گیری در استانداردهای 5G NR (3GPP) باشد.


3. تداخل الکترومغناطیسی (EMI)
مقاومت نامناسب باعث تشعشع سیگنال غیرقابل کنترل می شود و ردها را به آنتن های کوچک تبدیل می کند.

a.تعطیل اجزای حساس در نزدیکی (به عنوان مثال، سنسورها، مدارهای آنالوگ).
b.در آزمون های قانونی (FCC Part 15، CE RED) شکست می خورد و راه اندازی محصول را به تاخیر می اندازد.

نتیجه آزمایش: یک PCB با عدم تطابق 15٪ مقاومت 20dB EMI بیشتری را در 10GHz نسبت به یک طراحی تطابق یافته تولید می کند که محدودیت های کلاس B FCC را شکست می دهد.


هزینه نادیده گرفتن کنترل مقاومت

نتیجه تاثیر هزینه بر 10 هزار واحد نمونه ای از سناریو
بازآفرینش/زباله $50k$200k 20 درصد هیئت مدیره ها به خاطر اشتباهات داده ها شکست می خورند
شکست های میدان 100 هزار دلار 500 هزار دلار مطالبات تضمین ناشی از مسائل مربوط به EMI
جریمه های قانونی/تأخیرات 50 هزار تا 1 ميليون دلار آزمايش هاي شکست خورده FCC 3 ماه تاخير در راه اندازي


عواملی که بر مقاومت PCB تأثیر می گذارند
دستیابی به مقاومت کنترل شده نیاز به تعادل چهار متغیر کلیدی دارد. حتی تغییرات کوچک (به عنوان مثال ± 0.05 میلی متر در عرض ردیاب) می تواند مانع را 5 ٪ تغییر دهد:

1هندسه ردی: عرض، ضخامت و فاصله
a. عرض رد: رد گسترده تر مانع را کاهش می دهد (سطح سطح بیشتر = مقاومت کمتر). یک رد 0.1 میلی متر بر روی FR4 (0.1 میلی متر دی الکتریک) دارای مانع ~ 70Ω است؛ گسترش آن به 0.3mm مانع را به ~ 50Ω کاهش می دهد.
b. ضخامت مس: مس ضخیم تر (2 اونس در مقابل 1 اونس) به دلیل مقاومت پایین تر، مقاومت را کمی کاهش می دهد.
c. فاصله ی جفت دیفرانسیل: برای جفت های دیفرانسیل 100Ω، فاصله ی 0.2 میلی متری (با عرض 0.2 میلی متری) بر روی FR4 مانع هدف را به دست می آورد. فاصله ی نزدیک تر مانع را کاهش می دهد؛ فاصله ی وسیع تر آن را افزایش می دهد.

عرض ردیاب (ملی متر) ضخامت مس (اونس) ضخامت دی الکتریک (ملی متر) مقاومت (Ω) بر روی FR4 (Dk=4.5)
0.1 1 0.1 70
0.2 1 0.1 55
0.3 1 0.1 50
0.3 2 0.1 45


2مواد دی الکتریک و ضخامت
ماده عایق بین ردی و سطح زمین مرجع آن (دی الکتریک) نقش بزرگی دارد:

a. ثابت دی الکتریکی (Dk): مواد با Dk پایین تر (به عنوان مثال، Rogers RO4350، Dk=3.48) دارای مقاومت بالاتر از مواد با Dk بالا (به عنوان مثال، FR4، Dk=4.5) برای همان ابعاد ردیابی هستند.
b. ضخامت دی الکتریک (h): دی الکتریک ضخیم تر مانع را افزایش می دهد (فاصله بیشتر بین ردیف و زمین = ظرفیت کمتر). دو برابر کردن ضخامت از 0.1mm به 0.2mm مانع را ~ 30% افزایش می دهد.
c. Tangent از دست دادن (Df): مواد کم Df (به عنوان مثال، Rogers، Df = 0.0037) از دست دادن سیگنال در فرکانس های بالا را کاهش می دهد اما به طور مستقیم بر مقاومت تاثیر نمی گذارد.

مواد Dk @ 1GHz Df @ 1GHz مقاومت (Ω) برای 0.3mm Trace (0.1mm Thickness)
FR4 4.5 0.025 50
روجرز RO4350 3.48 0.0037 58
پلی آمید 3.5 0.008 57
PTFE (تفلون) 2.1 0.001 75


3. پی سی بی استیک اپ و خطوط مرجع
یک زمین جامد یا سطح قدرت در مجاورت مسیر سیگنال (طرح مرجع) برای مقاومت کنترل شده حیاتی است. بدون آن:

a.پرداخت غیر قابل پیش بینی می شود (با 20٪ تا 50٪ متفاوت است).
b. اشعه سیگنال افزایش می یابد و باعث EMI می شود.


برای طرح های سریع:

الف. لایه های سیگنال را مستقیماً بالای/پایین سطوح زمین قرار دهید (تعداد های ریز یا ریز).
ب.از تقسیم خطوط مرجع (به عنوان مثال ایجاد "جزایر" زمین) اجتناب کنید زیرا این امر باعث ایجاد قطعیت مقاومت می شود.

پیکربندی توضیحات ثبات مقاومت بهترین برای
ميکروستريپ ردیابی در لایه بیرونی، سطح مرجع در زیر خوب (±10٪) طرح های حساس به هزینه، 1 ‰ 10GHz
خط خط مسیر بین دو خط مرجع عالی (± 5٪) فرکانس بالا (10~100GHz) ، EMI پایین


4. تحملات تولید
حتی طرح های کامل می توانند شکست بخورند اگر فرآیندهای تولیدی تغییرات ایجاد کنند:

a.تغییرات حکاکی: حکاکی بیش از حد، عرض ردیابی را کاهش می دهد و مانع را با 5٪ افزایش می دهد.
b. ضخامت دی الکتریک: Prepreg (مواد اتصال) ممکن است با ± 0.01mm متفاوت باشد، مقاومت تغییر 3 ٪ 5٪.
c.پلاستی مس: تغییر ناپایدار در ضخامت ردیابی، که بر مقاومت تاثیر می گذارد.

نکته ی مشخصات: تعادل های تنگ برای لایه های بحرانی را مشخص کنید (به عنوان مثال، ±0.01mm برای ضخامت دی الکتریک) و با تولید کنندگان گواهی شده به IPC-6012 کلاس 3 (PCB های با قابلیت اطمینان بالا) کار کنید.


استراتژی های طراحی برای مقاومت کنترل شده
دستیابی به مانع هدف نیاز به برنامه ریزی دقیق از ابتدا دارد.

1مواد مناسب را از ابتدا انتخاب کنید
a.برای طرح های حساس به هزینه (1GHz): از FR4 با Tg بالا (Tg≥170°C) با Dk=4.2GHz استفاده کنید.5. این ارزان قیمت است و برای اکثر برنامه های دیجیتال با سرعت بالا (به عنوان مثال USB4، PCIe 4.0) کار می کند.
ب.برای فرکانس بالا (10100GHz): مواد کم Dk مانند Rogers RO4350 (Dk=3.48) یا PTFE (Dk=2.1) را انتخاب کنید تا از دست دادن را به حداقل برسانید و ثبات مقاومت را حفظ کنید.
c. برای PCB های انعطاف پذیر: از پلی آمید (Dk=3.5) با مس رول شده (سطح صاف) استفاده کنید تا از تغییرات مقاومت از مس خام جلوگیری شود.


2ابعاد ردی را با دقت محاسبه کنید
برای تعیین عرض ردیاب، فاصله و ضخامت دی الکتریک از ماشین حساب مقاومت یا ابزارهای شبیه سازی استفاده کنید. ابزارهای محبوب عبارتند از:

a. آلتیوم دیزاینر ماشین حساب مقاومت: برای تنظیمات در زمان واقعی با نرم افزار طرح بندی ادغام می شود.
b.پاکت ابزار سی بی سی زحل: ماشین حساب آنلاین رایگان با پشتیبانی میکروستریپ / استریپ.
c.Ansys HFSS: شبیه سازی 3D پیشرفته برای طرح های پیچیده (به عنوان مثال، 5G mmWave).

مثال: برای دستیابی به 50Ω در Rogers RO4350 (Dk = 3.48) با مس 1 اونس و دی الکتریک 0.1 میلی متر، عرض 0.25 میلی متر از 0.2 میلی متر مورد نیاز برای FR4 به دلیل Dk کمتر مورد نیاز است.


3. به حداقل رساندن اختلال مقاومت
تغییرات ناگهانی در هندسه ردیف یا انتقال لایه ها بزرگترین علت عدم تطابق هستند. آنها را با:

a.تغییرات ردیابی صاف: تغییرات ردیابی وسیع به باریک تر بیش از 3 × 5 × عرض ردیاب برای جلوگیری از انعکاس.
b. بهینه سازی مسیر: برای کاهش طول استوب (برای سیگنال های 10GHz + ، استوب ها را <0.5 میلی متر نگه دارید) از مسیرهای کور / دفن شده (به جای سوراخ) استفاده کنید. برای حفظ مقاومت ، مسیرهای زمینی را در اطراف مسیرهای سیگنال اضافه کنید.
c.طرح مرجع ثابت: اطمینان از اینکه سطوح زمین/قدرت در زیر مسیرها پیوسته هستند.


4با سازنده ات همکاری کن
ارتباط زودهنگام با تولید کننده PCB شما بسیار مهم است.

a.قیمت های مقاومت هدف (به عنوان مثال، 50Ω ± 5٪ برای لایه های سیگنال).
ب. جزئیات انباشت (مواد، ضخامت، ترتیب لایه).
ج. نیاز به عرض/فاصله ردیاب.


تولید کنندگان می توانند:

a.اگر زیربنای مشخص شده شما در دسترس نیست، جایگزین های مواد را توصیه کنید.
b. فرآیندها را تنظیم کنید (به عنوان مثال، پارامترهای حکاکی) تا به تحمل های تنگ برسد.
ج.کاپون های آزمایشی (بخش های کوچک PCB با ردپای یکسان) را برای آزمایش مقاومت پس از تولید اضافه کنید.


آزمایش و تأیید: اطمینان از انعکاس با مشخصات
حتی بهترین طرح ها هم نیاز به تأیید دارند. از این روش ها برای تایید مقاومت استفاده کنید:

1بازتاب سنجی دامنه زمان (TDR)
TDR استاندارد طلایی برای اندازه گیری مقاومت است. یک ابزار TDR پالس سریع (10 ¢ 50ps) را در مسیر ارسال می کند و بازتاب ها را اندازه گیری می کند. یک خط صاف نشان دهنده مقاومت ثابت است.نوک ها عدم تطابق را نشان می دهند..

a.آنچه که تشخیص می دهد: تغییرات ناگهانی در مقاومت (به عنوان مثال، از طریق استوب ها، تغییرات پهنای ردیاب).
ب. دقت: ±2Ω برای اکثر سیستم ها، کافی برای الزامات تحمل ±5٪.


2. کوپن های تست
تولید کنندگان کوپن های آزمایشی را بر روی صفحه PCB شامل می شوند.

a.بیماری را بدون آسیب رساندن به PCB اصلی تایید می کند.
ب.به خاطر گیری متغیرهای تولید (حفر، لایه بندی) که بر کل پانل تاثیر می گذارند.

بهترین روش: کوپن هایی را با عرض ردیابی ، فاصله و انباشت مشابه سیگنال های بحرانی طراحی کنید. 10٪ از کوپن ها را در هر پانل برای طراحی های با قابلیت اطمینان بالا آزمایش کنید.


3تحلیلگر شبکه بردار (VNA)
برای طرح های فرکانس بالا (28GHz +) ، VNA ها پارامترهای S (S11 ، S21) را برای محاسبه مقاومت و از دست دادن سیگنال اندازه گیری می کنند. VNA ها برای PCB های 5G mmWave ضروری هستند ،که حتی تفاوت های کوچک باعث خسارت قابل توجهی می شود..

معیارهای پذیرش

درخواست تحمل مقاومت روش آزمایش مورد نیاز
لوازم الکترونیکی مصرفی (110GHz) ±10% TDR + کوپن های تست
صنعتی (10 ′′ 28GHz) ±7٪ TDR + VNA
5G mmWave (28GHz+) ±5٪ شبیه سازی VNA + 3D


اشتباهاتی که باید از آنها اجتناب کنیم
حتی طراحان باتجربه هم اشتباهات مربوط به مقاومت را مرتکب می شوند
1. نادیده گرفتن خطوط مرجع
عدم استفاده از یک سطح زمینی جامد در زیر مسیرهای با سرعت بالا، علت شماره یک مشکلات معلولیت است. بدون یک خط مرجع، معلولیت در طول مسیر 20٪ تا 50٪ متفاوت است.


2با چشم انداز "وايا استابز"
برای سیگنال های 10 گیگابایت در ثانیه، یک ستوب 1 میلی متری باعث عدم تطابق 15٪ مقاومت می شود.استفاده از سوراخ کردن عقب برای حذف stubs و یا تغییر به vias کور.


3استفاده از مقادیر نادرست مواد Dk
طراحی با FR4 ′s نامی Dk (4.5) اما با استفاده از یک دسته با Dk = 4.8 مانع شیفت را با ~ 5٪ کاهش می دهد. از تولید کننده خود برای مقادیر واقعی مواد Dk (که از دسته به دسته متفاوت است) بپرسید و محاسبات خود را به روز کنید.


4مسیر ردیابی ضعیف
خم های تیز 90 درجه، تغییرات ناگهانی عرض و شکاف های متقاطع در هواپیماهای مرجع، همه ایجاد اختلال در مقاومت می کنند. از خم های 45 درجه یا منحنی استفاده کنید و عرض ردیابی را ثابت نگه دارید.


مثال دنیای واقعی: رفع یک مشکل مقاومت PCB 5G
یک سازنده تولید کننده PCB سلول کوچک 28GHz 5G با نرخ شکست 30٪ به دلیل بازتاب سیگنال روبرو بود. آزمایش TDR نشان داد:

a. مقاومت از 50Ω به 65Ω از طریق انتقال افزایش می یابد (غیر تطابق 15٪).
b. تغییرات پهنای ردیاب (± 0.03mm) باعث تغییر مقاومت ± 8Ω می شود.


راه حل ها:

1. اضافه شدن راه هاي زمين در اطراف راه هاي سيگنال براي كاهش تاثيري كه بر عدم تطابق تا 5 درصد کاهش مي يابد
2تحملات خیس شدن دقیق به ± 0.01mm، محدود کردن تغییرات مقاومت به ± 3Ω.
3.به روجرز RO4350 (از FR4) برای ثبات بهتر Dk تغییر داده شده است، تغییر مقاومت مربوط به دمای 70٪ را کاهش می دهد.

نتیجه: بهره وری تا 95 درصد بهبود یافت، 150 هزار دلار در کار مجدد برای 10 هزار واحد صرفه جویی شد و با استانداردهای یکپارچگی سیگنال 3GPP 5G مطابقت داشت.


ملاحظات پیشرفته برای طراحی فرکانس بالا
با عبور سیگنال ها از 28 گیهرتز (به عنوان مثال، 5G mmWave، ارتباطات ماهواره ای) ، مانع کنترل شده حتی مهم تر می شود.

1اثر پوست و مس خام
در فرکانس های بالا، سیگنال ها در امتداد سطح آثار مس حرکت می کنند (اثر پوست).از مس صاف (Ra < 0).5μm) این مشکلات را به حداقل می رساند.

نوع مس خشکی سطح (Ra) تغییرات انسداد در 28GHz از دست دادن سیگنال در 28GHz (dB/inch)
الکترولیتی (ED) 1 ‰ 2μm ±8٪ 1.2
رولد (RA) <0.5μm ±3٪ 0.8

توصیه: استفاده از مس رول شده برای طرح های 28GHz + برای حفظ ثبات مقاومت و کاهش زیان.


2اثرات درجه حرارت و رطوبت
ثابت های دی الکتریک (Dk) با دمای هوا و رطوبت تغییر می کنند، مقاومت تغییر می کند:

a.FR4 ′s Dk با افزایش دمای از 25°C به 125°C 0.2 ′ 0.3 افزایش می یابد و مانع را 5 ′ 7% کاهش می دهد.
b. رطوبت (> 60% RH) FR4 ′s Dk را 0.1 ′ افزایش می دهد.2، باعث کاهش مقاومت کوچک اما مهم می شود.


کاهش خطر:

a. استفاده از مواد مقاوم در برابر رطوبت با Tg بالا (به عنوان مثال Rogers RO4835، Tg=280°C) برای PCB های خودرو / صنعتی.
ب.حدود محیط عملیاتی (به عنوان مثال، -40°C تا 85°C، <60٪ RH) را در اسناد طراحی مشخص کنید.


3مقاومت جفت دیفرانسیل
جفت های دیفرانسیل (به عنوان مثال، 100Ω اترنات، USB4) بر مقاومت متعادل بین دو مسیر تکیه می کنند. جفت های نامناسب باعث:

a.صدای حالت مشترک: سیگنال های نامتعادل EMI را منتشر می کنند.
b.Skew: تفاوت زمان بین جفت، خراب کردن داده ها.


قوانین طراحی:

a.طول ردیابی برابر (± 0.5mm) را برای به حداقل رساندن انحراف حفظ کنید.
ب. فاصله ی زوج ها را ثابت نگه دارید (بدون گسترش ناگهانی یا باریک شدن).
ج. استفاده از یک سطح زمین بین جفت های دیفرانسیل و سیگنال های دیگر برای کاهش crosstalk.


استانداردهای صنعت و انطباق
رعایت استانداردها تضمین کنترل انسداد سازگار در میان تولید کنندگان و برنامه های کاربردی:

استاندارد الزامات اصلی درخواست
IPC-2221A فرمول های محاسبه مقاومت و دستورالعمل های طراحی را تعریف می کند تمام PCB های با سرعت بالا
IPC-6012 کلاس 3 نیاز به آزمایش مقاومت با TDR و کوپن تست هوافضا، پزشکی، 5G
IEEE 802.3 (ایترنت) مشخص می کند که مقاومت فرقی 100Ω برای 10GBASE-T تجهیزات شبکه
3GPP TS 38101 موانع 50Ω را برای 5G NR mmWave (24.25~52.6GHz) لازم می کند ایستگاه های پایه 5G، تجهیزات کاربر


سوالات متداول در مورد مقاومت کنترل شده در PCB های با سرعت بالا
س1: آیا می توانم با یک PCB دو لایه مانع کنترل شده را به دست آورم؟
A: بله، اما این چالش برانگیز است. PCB های دو لایه دارای سطوح مرجع داخلی نیستند، که باعث می شود مقاومت نسبت به عرض ردیابی و فاصله حساس تر باشد. از پیکربندی های ریز ریز استفاده کنید ( ردیابی در لایه بیرونی،سطح زمین در لایه دیگر) و ردیاب کوتاه نگه دارید (<5 سانتی متر برای 10GHz +).


س2: چه تعداد بار باید برای مقاومت در طول تولید آزمایش کنم؟
A: برای اجراهای حجم بالا، 10٪ از پانل ها را با استفاده از کوپن های تست تست کنید. برای طراحی های کم حجم و با قابلیت اطمینان بالا (به عنوان مثال، پزشکی) ، 100٪ از تخته ها را با TDR آزمایش کنید.


سوال 3: تفاوت بین مقاومت مشخص و مقاومت دیفرانسیل چیست؟
A: مقاومت ویژگی (Z0) به یک ردیف واحد (به عنوان مثال ، 50Ω) اشاره دارد. مقاومت دیفرانسیل مقاومت ترکیبی دو ردیف (به عنوان مثال ، 100Ω) را اندازه گیری می کند ، که برای سیگنال های متعادل مانند اترنت حیاتی است.


س4: آیا می توانم پس از تولید PCB، مقاومت را تنظیم کنم؟
ج: عدم مقاومت توسط هندسه ردیابی و مواد تعیین می شود که پس از تولید نمی تواند تغییر کند.


س5: چگونه وایاس ها بر مقاومت تاثیر می گذارند؟
A: Vias به دلیل شکل استوانه ای خود به عنوان قطعیت مقاومت عمل می کنند. از via stitching (via های زمین در اطراف vias های سیگنال) استفاده کنید و برای کاهش بازتاب، طول stub (<0.5mm) را به حداقل برسانید.


نتیجه گیری
مقاومت کنترل شده سنگ بنای طراحی PCB با سرعت بالا است، اطمینان از انتشار سیگنال ها بدون انعکاس، خطاهای زمان یا EMI. با تعادل هندسه ردی، انتخاب مواد،و تحمل های تولید، مهندسان می توانند به اهداف 50Ω، 75Ω یا 100Ω که برای 5G، هوش مصنوعی و سیستم های دیجیتال با سرعت بالا حیاتی هستند، دست یابند.


نکته های کلیدی روشن است:

a.با استفاده از ابزارها مانند Altium یا Saturn PCB Toolkit با محاسبات دقیق شروع کنید.
ب) همکاری با تولید کنندگان برای تایید انباشته شدن و انتخاب مواد.
c.با استفاده از TDR و کوپن های تست به طور دقیق آزمایش کنید تا مشکلات قبل از تولید را تشخیص دهید.

به عنوان سیگنال های ادامه به فشار به فرکانس های بالاتر (60GHz +) ، مقاومت کنترل شده فقط مهم تر خواهد شد. با تسلط بر این اصول،شما PCB هایی را طراحی می کنید که عملکرد قابل اعتماد را در سخت ترین برنامه ها ارائه می دهند.


به یاد داشته باشید: در الکترونیک با سرعت بالا، کنترل مقاومت یک گزینه نیست. این تفاوت بین یک محصول کار می کند و یکی که شکست می خورد.


درخواست خود را به طور مستقیم به ما بفرستید

سیاست حفظ حریم خصوصی چین کیفیت خوب برد PCB HDI عرضه کننده. حقوق چاپ 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . تمامی حقوق محفوظ است.