#скорость_сигнала — Public Fediverse posts

Контроль импеданса

Контроль импеданса - это основа проектирования современных высокоскоростных цифровых и высокочастотных аналоговых схем. 1. Что такое контроль импеданса? Контроль импеданса (ImpedanceControl) – это совокупность мер при проектировании и производстве печатных плат (ПП), направленных на то, чтобы волновое сопротивление (импеданс) проводников на печатной плате имело строго заданное значение. Проще говоря, это технология, которая заставляет дорожку на печатной плате вести себя не как простой провод, а как предсказуемый коаксиальный кабель или волновод. Зачем это нужно? На низких частотах (примерно до 10 - 20 МГц) дорожка – это просто проводник, соединяющий две точки. Но когда сигналы становятся быстрыми (высокие частоты) и/или импульсными (крутые фронты), дорожка начинает вести себя как линия передачи. Если импеданс линии передачи не совпадает с импедансом источника и приёмника сигнала, возникает отражение сигнала (signalreflection). Отражения приводят к: · Искажениям формы сигнала (звон, выбросы). · Ложным срабатываниям логических элементов. · Снижению помехоустойчивости. · Полному отказу работы высокоскоростных интерфейсов (PCIe, USB, DDR, HDMI, Ethernet). Как задается импеданс? Волновое сопротивление одиночной дорожки (микрополосковая линия) зависит от трёх основных параметров: Ширина дорожки (W) – Чем уже дорожка, тем выше импеданс. Толщина диэлектрика (H) – Чем толще слой диэлектрика между дорожкой и плоскостью, тем выше импеданс. Диэлектрическая проницаемость (єr) материала основания – Чем выше єr , тем ниже импеданс.

https://habr.com/ru/companies/electroconnect/articles/972398/

#печатная_плата #проводник #скорость_сигнала #волновое_сопротивление #импеданс #проект #дифференциальные_пары

Зависит ли скорость сигнала от длины проводника на печатной плате?

После публикации статьи «Электромагнитная совместимость при проектировании печатных плат» у некоторых читателей возник вопрос: зависит ли скорость сигнала от длины проводника на печатной плате. Скорость сигнала не зависит от длины проводника, но зависит время задержки сигнала. Подробнее об этом в нашей статье. Давайте разберем подробнее. 1. В чем отличие скорости сигнала и его задержки? Это два разных понятия, которые часто путают: · Скорость сигнала (VelocityofPropagation, Vp) - это фундаментальное свойство среды, в которой распространяется сигнал. Она зависит от материала диэлектрика (в основном, от диэлектрической проницаемости, εr), окружающего проводник. Скорость сигнала НЕ зависит от длины дорожки. Формула: Vp = c / sqrt(єeff), где: c – скорость света в вакууме (~3*10^8 м/с) єeff – эффективная диэлектрическая проницаемость (зависит от материала печатной платы). Для типичного материала FR4 (єeff ≈ 4.4) скорость сигнала составляет примерно половину скорости света: Vp ≈ 1.5 * 10^8 м/с (или 15 см/нс). · Задержка сигнала (TimeDelay, Td) - это время, которое требуется сигналу, чтобы пройти от начала до конца проводника. Вот она как раз прямо пропорциональна длине дорожки. Формула: Td = Length / Vp Вывод: Чем длиннее проводник, тем больше время задержки Td, хотя скорость Vp остается постоянной для данной среды. 2. Почему это так важно в проектировке печатной плате? На низких частотах и для коротких дорожек эта задержка ничтожна и не играет роли. Но в высокоскоростных цифровых схемах (процессоры, DDR память, PCI Express) и аналоговых СВЧ-устройствах задержки становятся критичными.

https://habr.com/ru/companies/electroconnect/articles/957434/

#печатные_платы #электроника #производство #проект_платы #разводка #скорость_сигнала #печатная_плата #технология_производства #топология