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インピーダンスの定義: PCB上のその重要性を理解する方法?

インピーダンスの定義  、電気機器に寄付されたZは、導体コンポーネント、システムまたは回路を通過する場合に直接または交流によって直面する反対の量を指します。電流と電圧が一定の場合、インピーダンスの定義はNULLであり、したがって、値は交流の場合にはnullになることはありません。

インピーダンスの定義は、電気回路の反応と抵抗の和であり、オームで測定されます。インピーダンスは、プリント基板の設計時に注意しなければならないコースの特性です。インピーダンス要件を持つ PCB は、電圧の変化を無効にし、ガジェットまたはアプライアンスが期待どおりに動作します。

PCBのインピーダンスを定義する理解が不可欠なのはなぜですか? 

効率に関係する事柄がすべてです。理論は、信号パス上で見つかったインピーダンス全体が一致したときに最大信号転送が行われることを示します。制御インピーダンスは、高速デジタル信号を処理しながら高周波数で動作するプリント基板に必要です。  インピーダンス制御の定義は、PCBメーカーにとって不可欠なものであり、高速、RFアプリケーション、通信などのデジタルアプリケーション分野で急速に重要になっています。プリント基板上のインピーダンスに関係する問題を理解せずに。

インピーダンスの変化、インピーダンスの不一致、あるいは不適切なインピーダンスが間違ったジオメトリを歪める信号を知る立場にありません。要するに、インピーダンスはロックンロールと同じで、それを理解することは少し複雑です。しかし、繰り返しますが、それを「取得」するためにインピーダンスを定義することについてすべてを理解する必要はありません。

要約すると、インピーダンスの要件が満たされたプリント基板は、電圧の変化をすべて無効にします。ガジェットやデバイスが期待どおりに動作します。WellPCBでは、必要なすべての仕様を提供し、効率的に反応の流れと抵抗を検出するように設計されたソフトウェアプログラムを簡単に推奨することができます。このデータを使用してカスタム PCB を作成します。

インピーダンスの定義 する方法は制御できますか?

たとえば、衛星/TVケーブルでは、アンテナがソースとして機能し、テレビが負荷を設定し、同軸ケーブルが導体として機能します。ケーブルは絶縁体、導体、およびこれらの寸法と、ケーブルの電気インピーダンスを制御するために測定された電気特性から構成されています。

メッセージのソースから負荷へのパスに沿って効率的に転送する PCB 上の信号には、インピーダンス制御が必要です。インピーダンスを制御しなければ、そのような信号が有用に動く可能性は難しくなければ困難になります。制御された定義インピーダンスを使用すると、ボードが失敗や失望なしに期待どおりに動作することを期待してください。

しかし、そのような達成は、それが聞こえるかもしれないので難しいことではありません。信号をソースから負荷に効果的に移動するには、インピーダンスが一致している必要があります。したがって、基準トラックと負荷インピーダンスの出力インピーダンスの入力インピーダンスが一致する必要があります。これにより、信号はソースから目的の場所に移動します。  

インピーダンス制御を確実に行うために、メーカーは、フィールド ソルバーから最初に指定されたパラメータを使用して作業する可能性があります。その後、PCBインピーダンスのテストを行う必要があり、必要に応じて、必要に応じて、必要に応じてPCBを生成または考え出すためにいくつかの変更を行う可能性があります。

インピーダンス制御の定義の例

制御された Define Impedance の最も一般的な例またはむしろ適切な例のいくつかは、アンテナを人々のテレビに接続するケーブルです。ワイヤは、シールドと呼ばれる外円筒形導体から分離する円形および内部導体から構成される同軸ケーブルであってもよい。

寸法、絶縁体、導体、電気特性は、それらの電界の形状と相互作用を決定するために慎重に制御されます。これはケーブルの電気インピーダンスを決めるのに長い道のりを行くでしょう。

apt の例が示されています。最高の信号を得るには、アンテナまたは衛星アンテナのインピーダンスがケーブルのインピーダンスと一致する必要があります。一方、ケーブルはテレビのケーブルと一致する必要があります。今度は、この考えをPCBに転送し、インピーダンスの不一致の結果として目的の信号が意図された宛先に到達しない場合を想像してください。  

上記に基づいて、不一致が発生した場合や疑わしい場合は、何も望ましい動作しません。したがって、PCB上のインピーダンスを制御することは、引き受けるのが良い考えのように思えます。しかし、繰り返しますが、どのようにあまりにも多くの難しさなしでこれを達成するのですか?

インピーダンスの定義 PCB でインピーダンス制御を定義する方法

あなたのボードのためのあなたの必要性に合うインピーダンス制御サービスの種類または種類を決定する前に、インピーダンス制御の基本を理解する必要があります。インピーダンス制御とは何か、そしてどのように正確に機能しますか? 第 1 に、インピーダンス制御に関する基本的なサービス レベルが 3 つあります。次の項目が含まれます。

• インピーダンス制御なし – インピーダンス許容度が非常に緩いため、正しいインピーダンスを実現するために追加の設計要素は必要ありません。この状況では、コストが低く、より高速に完成した PCB になります。

• インピーダンスウォッチング – ここでは、設計者は、誘電体の高さとトレース幅を調整するだけのインピーダンス制御トレースを、それに応じて調整します。ユーザー仕様がメーカーの承認を得たら、PCBの製造を開始することができます。

• インピーダンス制御 – ここでは、メーカーは、必要なインピーダンスを打つために最善を尽くしてPCBボードを作ります。

インピーダンスの定義 を測定する方法

そこに存在する他の困難な活動や演習の中で、間違いなくプリント基板上のインピーダンスを測定することは、最も困難なタスクの1つです。以前に試した人は、PCB内のインピーダンスの値を定義することは必ずしも簡単ではないと主張しています。ここには複雑な手順や機器がたくさん必要です。

接続、アクセシビリティ、トレースの長さ、トラックの分岐などの他の要因は、正確な読み取りを困難にする可能性があります。時間領域反射計は、TDRとも呼ばれ、インピーダンスを測定する標準的な方法です。この反射光計は、ラインに沿って信号を送信し、インピーダンスの不一致が発生した場合に反映されるメッセージの部分を測定します。  

測定には、高品質のプローブとケーブルを使用することをお勧めしますし、RFアダプタが必要な場合は、校正品質アダプタに頼る必要があります。また、この範囲の平均値を取得するには、ゲート カーソルを使用することが不可欠です。理解することが重要なのは、帯域幅を減らすことで、低いノイズを提供したり、低いノイズを引き起こしますが、解像度が低下するということを理解することが重要です。  

インピーダンスの定義 に影響を与える可能性のある要因

プリント基板のインピーダンスの一貫性に影響を与える最も重要な要素は、異なる場所での厚さの均一性とライン幅の均一性です。ラインがボードの端から 25 mm 未満の場合、ラインインピーダンス値はボードの中央のラインよりも 1 ~ 4 オーム小さくなります。ラインが基板の端から 50mm を超える場合、インピーダンス値は位置に深刻な影響を受けません。

要するに、インピーダンスPCB許容度に影響を与える要因の一部は、材料の許容度や樹脂含有量などの側面です。それだけじゃないです。その他には、ボードの上部と下部に位置するトレースの幅と高さが含まれます。WellPCBにパターンのセットを与える場合、我々は単一の回路基板にそれらを組み合わせます。特定の許容範囲を持つ適切な位置とパターンサイズを持つPCBを製造します。メーカーが適切な場所、サイズ、および耐久性を提供できることを確認することが重要です。そのようなことが起こらなければ、あなたのボードが役に立たなくなる可能性があります。

PCBのインピーダンスに最も影響を与えるすべての要因の中で: 誘電体厚さは最も有意な割合(45%)を保持します。トレース幅(25%)が続きます。誘電率(15%)。銅の厚さ(10%)。そして最後に、はんだは抵抗する(5%)。

結論 

インピーダンスを定義すると、オームで表現された電気回路の反応と抵抗の合計を合計します。PCBボードでは、インピーダンスに関する事項は、PCB上の信号伝送に影響を与えるので、真剣に取り組む必要があります。インピーダンス解析は、主に干渉の影響を受けやすいため、低電流での高速スイッチング信号を送信する必要がある場合に必要です。しかし、印刷されたトラックに沿って発生する反射を回避または最小限に抑えるために、インピーダンス制御に関する問題を考慮して、歪みを防ぐ必要があります。WellPCBは、注文前の技術サポート、インピーダンス制御ボード製造の豊富な経験、および100%インピーダンスマッチング経験のおかげで、地球上の何百もの顧客にサービスを提供するメーカーの1つです。

Hommer Zhao
こんにちは、WellPCBの創設者であるHommerです。 これまでのところ、世界中に4,000を超える顧客がいます。 ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。 前もって感謝します。

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