Імпедансний збіг і велика ширина сліду

Зараз я працюю над дизайном, в якому в одному з моїх ІМС вказано використання сліду 50 Ом. Відповідь на це запитання, Характерний опір сліду , показує, що для отримання цього імпедансу потрібно 120 міліметровий слід.

У СК є лише місце для 18,8 млн. Слідів, і це передбачає, що між слідами немає місця. Отже, як я можу насправді спроектувати такий вражений імпеданс? Очевидно, я можу зменшити товщину дошки або збільшити висоту міді, але лише певною мірою, і я хотів би, щоб це було виготовлено дещо дешево. Як це зазвичай вирішується?

ІС, який я використовую, є MAX9382, який може працювати до 450 МГц, я, ймовірно, буду використовувати його близько 400-450 МГц. Дані, які використовуються, спочатку є аналоговими, але повинні бути важко обмеженими, щоб стати цифровими, щоб використовуватись із цим ІМС.

Використовуйте 4-шаровий стек.

Розрахувати необхідну ширину сліду безглуздо, якщо під нею не знаходиться суцільна заземлена площина, з двошаровим дизайном вам може знадобитися прокласти сліди на іншій стороні, які потім значною мірою руйнують ваш імпеданс, якщо вони підходять де-небудь поблизу вашого сліду.

На частоті 450 МГц вам справді слід мати міцні, безперервні, належним чином роз'єднані потужності та наземні площини. Це покращить ефективність шуму, проблеми з EMI, покращить опір імпедансу і т. Д. Пов’язка на 4-шарову плату не набагато дорожча, ніж двошаровий.

Використовуйте 4 шари, як:

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

Відстань може дещо змінитись на основі вашої вибірки товщини міді.

Це дасть вам щось на зразок 10-20мл для сліду 50ohm на сигналі 1/2 залежно від кінцевої діелектрики та товщини міді на шарах сигналу.

Вам не потрібно турбуватися про імпеданс дуже коротких слідів на друкованій платі як частини більш тривалого сліду. Таким чином у вас буде тонший слід безпосередньо біля чіпа. Але якщо слід повинен пройти будь-яку відстань, то вам потрібно відрегулювати товщину сліду, оскільки він відходить від чіпа. Ви просто «роздуйте» ширину сліду від мікросхеми. Саме так я завжди бачив це зроблено.

Це не на відміну від з'єднувачів будь-якої лінії електропередачі. Опір одного короткого елемента може бути трохи меншим, але він невеликий у порівнянні із загальною лінією електропередачі.

Часто наявність занадто широких слідів може спричинити проблеми з ємністю сліду. Зростання сліду тонше зменшить ємність. Звичайно, тонкі сліди псують імпеданс.

Якщо складання друкованої плати виконано інакше, коли рівень сигналу ближче до площини power / gnd, то слід може бути тоншим, зберігаючи належний опір. На багатошаровій друкованій платі це працює лише тоді, коли сигнал також знаходиться на внутрішньому шарі - утрудняючи належний опір І ємність на зовнішньому шарі.

Кінцевий результат - це все компроміс. Зазвичай я запускаю ці сигнали на внутрішніх шарах з оптимізованим набором друкованих плат - але тоді залишаю сліди худими і дуже короткими, коли йому потрібно перейти до зовнішнього шару, щоб дістатися до чіпа.

На двошаровій друкованій платі дуже важко мати належний опір на вузьких слідах - тому я зазвичай не турбуюсь. Якщо імпеданс є критичним, я перейду до щонайменше 4 шару друкованої плати.

Чи можете ви прокласти суміжний контрольний слід разом зі своїми сигналами? Мені сказали, що маршрутизовані трійки або навіть квінти, якщо ви не можете помістити трійки тощо, іноді можуть працювати в таких ситуаціях, як ваша, якщо у вас немає близької площини, на яку можна посилатися. Якщо у вас є розмінна пара, то це може бути більше схожим на чотирикутник із суміжними посиланнями / поверненнями з обох сторін пари diff. Той самий наставник пропонує, що двошарова дошка повинна розглядатися як дві незв'язані дошки через простір між шарами, а маршрутизовані посилання / повернення - це шлях, якщо більше шарів не може бути.

Я помилявся щодо квадроцикла для різної пари. Мої нотатки з відповідних презентацій говорять про використання триплету з посиланням МІЖ на два сигнали пари diff. Тим не менш шукає / чекає розрахунків імпедансу таким чином. Мені кажуть, що він шукає, у якій книзі RF / мікрохвильової пісні вони є, у них їх є кілька.

Спочатку з’ясуйте, чи справді це вимога. На якій відстані потрібно це дотримуватися? Якщо це серйозно високий швидкісний сигнал (подивіться на крайню швидкість порівняно з довжиною сліду), можливо, вам доведеться виконати деяке моделювання. Посилання Говарда та Джонсона, що є у відповіді на ваше пов’язане питання, є чудовим ресурсом для подібних речей.

Якщо вимога є реальним, то з'ясувати , багато терпимості є (ваш рада ВСБ , ймовірно , може отримати тільки до +/- 10% від того, що ви просите, тому прийняти це до уваги).

EDIT: Дивлячись на свою частину, яку ви опублікували, ви перебуваєте на території "реальної потреби".

Краї 80ps досить швидко! "Частота колін", при якій гармоніка починає швидко падати, становить 6 ГГц. Припускаючи, що затримка поширення становить приблизно 66% швидкості світла, 80ps - 16 мм. Основне правило полягає в тому, що все, що перевищує 1 / 4-1 / 6 часу переходу, потребує трактування, як лінія електропередачі, що означає будь-який слід довше декількох мм!

Я б вагався спробувати це на двошаровій дошці за будь-якої різниці, не роблячи моделювання.

Вам, швидше за все, доведеться пройти багатошаровий наближення до еталонної площини до сліду, що дозволяє тоншим слідам відповідати специфікації імпедансу. (EDIT: Як зазначалося в коментарях, ви можете зробити це в 2 шари, але тоді у вас буде дійсно тонка дошка!)

Крім того, ви зможете побудувати копланарну хвилеводну структуру на 2 шарах, що може забезпечити імпеданс, який ви шукаєте. Або, можливо, збільшити опір припинення, що означає змінити імпеданс сліду на збіг, що означає тонший слід. AppCAD може допомогти вам грати з параметрами цих параметрів.

Звучить весело :)