प्रतिबाधा मिलान और बड़ी ट्रेस चौड़ाई

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मैं वर्तमान में एक डिजाइन पर काम कर रहा हूं जिसमें मेरा एक आईसी 50 ओम ट्रेस का उपयोग निर्दिष्ट करता है। इस प्रश्न का उत्तर, एक ट्रेस की विशेषता प्रतिबाधा से पता चलता है कि इस प्रतिबाधा को प्राप्त करने के लिए 120 मिलिट्री ट्रेस की आवश्यकता होती है।

आईसी में केवल 18.8 मिलिट्री निशान के लिए जगह है, और वह निशान के बीच कोई जगह नहीं मान रहा है। तो, मैं वास्तव में उस ट्रेस प्रतिबाधा को कैसे ध्यान में रख सकता हूं? जाहिर है कि मैं बोर्ड की मोटाई कम कर सकता हूं या तांबे की ऊंचाई बढ़ा सकता हूं, लेकिन केवल कुछ हद तक और मैं चाहूंगा कि इसे कुछ सस्ते के लिए गढ़ा जाए। यह आम तौर पर कैसे निपटा जाता है?

मैं जिस IC का उपयोग कर रहा हूं वह MAX9382 है जो 450 मेगाहर्ट्ज तक काम कर सकता है, मैं शायद इसे 400-450 हर्ट्ज के आसपास इस्तेमाल करूंगा। जिस डेटा का उपयोग किया जा रहा है वह शुरू में एनालॉग है, लेकिन उस आईसी के साथ प्रयोग करने के लिए डिजिटल बनने के लिए कठिन सीमित होना चाहिए।

rf pcb-design impedance

— Kellenjb
स्रोत

पीसीबी स्टैक अप और ढांकता हुआ पारगम्यता पोस्ट करें।

— मार्क

@ स्टार्क अप और ढांकता हुआ पारगम्यता अभी भी चर्चा के लिए है कि क्या उपयोग करना है (जैसा कि मैं सुझाव के लिए खुला हूं)। लेकिन 500 मेगाहर्ट्ज पर FR-4 के लिए ढांकता हुआ

— पारगम्यता

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4 लेयर स्टैकअप का उपयोग करें।

ट्रेस चौड़ाई की गणना करना तब तक व्यर्थ है जब तक कि उसके नीचे एक ठोस जमीन का विमान न हो, 2 परत डिजाइन के साथ आपको दूसरी तरफ निशान लगाने की आवश्यकता हो सकती है जो तब आपके प्रतिबाधा को बहुत बर्बाद कर देता है यदि वे आपके ट्रेस के करीब कहीं भी आते हैं।

450Mhz पर आपके पास वास्तव में ठोस, निरंतर, ठीक से विघटित शक्ति और जमीनी विमान होना चाहिए। यह शोर प्रदर्शन, ईएमआई मुद्दों में सुधार करेगा, आपको बेहतर प्रतिबाधा नियंत्रण प्रदान करेगा, आदि। 4 लेयर बोर्ड को खोलना 2 परत की तुलना में महंगा होने के लिए अधिक नहीं है।

4 परत का उपयोग करें जैसे:

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

रिक्ति आपके तांबे की मोटाई की पसंद के आधार पर थोड़ा बदल सकती है।

यह आपको सिग्नल परतों पर अंतिम ढांकता हुआ और तांबे की मोटाई के आधार पर सिग्नल 1/2 पर अपने 50ohm ट्रेस के लिए 10-20mil जैसा कुछ देगा।

— निशान
स्रोत

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यह डिजाइन काफी सरल होने वाला है कि मैं आसानी से एक ठोस जमीन विमान प्राप्त कर सकता हूं जिसमें कोई निशान नहीं है। मैं इस बात से सहमत हूं कि पावर और ग्राउंड प्लेन दोनों होने में बहुत मदद मिलती है। परतों के बीच की कम दूरी का उल्लेख नहीं है।

— कालेनजब

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पीसीबी निर्माण जो मैं उपयोग करता हूं, वह कहता है कि 9.3 परत आंतरिक परत और शीर्ष परत के बीच है, 1 ऑउंस तांबे के लिए 1.35 मील की ऊँचाई, और जो मैं सापेक्ष पारगम्यता पा सकता हूं, वह लगभग 3.2 है। इससे मेरी आवश्यक ट्रेस चौड़ाई 18.55 मील हो जाती है। ट्रेस चौड़ाई के लिए यह अधिक उचित लगता है।

— केलेंज्ब

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@Kellenjb सही के बारे में लगता है, अंगूठे का सामान्य नियम सिग्नल परतों और जमीन / पावर प्लेन के बीच 10mil के नीचे रहना है। मेरे अनुभव में फैब ने जो सिफारिश की है, उसके साथ जाने के लिए, वे सभी एक अलग तरीके से इकट्ठा होने लगते हैं और जब तक आपके पास एक अच्छा कारण नहीं है, तब तक वे उनसे लड़ने के लायक नहीं हैं। ध्यान रखें कि 10-20mil निशान के साथ आप संभवतः ~ सोल्डरमस्क से प्रतिबाधा के 2-3 ओम खो देंगे ताकि आप 52-53 ओम की तरह अधिक शूटिंग कर सकें, या मोटाई और ढांकता हुआ स्थिरांक के लिए फैब पूछ सकें मुखौटा और गणना में इसे शामिल करें।

— मार्क

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आपको एक लंबे समय तक ट्रेस के भाग के रूप में बहुत कम पीसीबी निशान के प्रतिबाधा के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है। तो आपके पास चिप के बगल में एक पतला सा ट्रेस होगा। लेकिन अगर ट्रेस को किसी भी दूरी पर जाना है, तो आपको ट्रेस की मोटाई को समायोजित करने की आवश्यकता है क्योंकि यह चिप से दूर हो जाता है। आप चिप से दूर ट्रेस चौड़ाई को "फैन आउट" करेंगे। ऐसा मैंने हमेशा किया है।

यह किसी भी ट्रांसमिशन लाइन के कनेक्टर्स के विपरीत नहीं है। एकल लघु तत्व की बाधा थोड़ी कम हो सकती है, लेकिन समग्र संचरण लाइन की तुलना में यह मामूली है।

— जो
स्रोत

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अक्सर अधिक चौड़े निशान होने से ट्रेस की समाई के साथ समस्या हो सकती है। ट्रेस को पतला करने से धारिता कम हो जाएगी। बेशक पतले निशान होने से प्रतिबाधा गड़बड़ा जाती है।

यदि पीसीबी स्टैकअप अलग तरीके से किया जाता है, जहां सिग्नल परत बिजली / जीएन विमान के करीब है, तो उचित प्रतिबाधा होने के दौरान ट्रेस पतले हो सकते हैं। एक बहुपरत पीसीबी पर यह केवल तब काम करता है जब सिग्नल एक आंतरिक परत पर भी होता है - जिससे बाहरी परत पर उचित प्रतिबाधा और धारिता होना मुश्किल हो जाता है ।

अंतिम परिणाम यह है कि यह सब एक समझौता है। मैं आमतौर पर उन सतहों को अनुकूलित PCB स्टैकअप के साथ इनर लेयर्स पर चलाता हूं - लेकिन फिर निशान को पतला और बहुत छोटा रखना चाहिए जब इसे चिप में लाने के लिए बाहरी परत पर जाना पड़ता है।

एक 2 लेयर PCB पर संकीर्ण ट्रैस पर उचित प्रतिबाधा रखना बहुत कठिन है - इसलिए मैं आमतौर पर परेशान नहीं करता। अगर प्रतिबाधा गंभीर है तो मैं कम से कम 4 लेयर पीसीबी पर जाऊंगा।

परिभाषा के अनुसार जब आप अपने प्रतिबाधा को देख रहे हैं तो आप समाई के सापेक्ष माप को देख रहे हैं। तथ्य यह है कि ट्रेस को व्यापक होना एक संकेत है कि ग्राउंड प्लेन और ट्रेस के बीच की दूरी समाई के लिए पर्याप्त है कि यह महान न हो। युग्मन न करने के लिए निशान के बीच की जगह के बारे में सोचें!

— कोर्तुक

@ कोरटुक कड़ाई से सच नहीं है। मैं सिर्फ एक बोर्ड के लिए गणना के माध्यम से गया था जो मैंने अभी किया था। लेयर 3 एक प्लेन है। 50 ओम के लिए, परत 1 पर एक निशान को 21.81 मील और परत 2 पर 8.03 मील की आवश्यकता होती है। उस L1 ट्रेस में 1.697pF / इंच है, जबकि L2 ट्रेस में 1.354pF / इंच है। यह एक बहुत की तरह लग सकता है, लेकिन यह परत 1 के लिए 25% अधिक पीएफ नहीं है - और मैंने देखा है कि यह बहुत उच्च गति संकेतों (> 500 मेगाहर्ट्ज) पर प्रभाव डालता है।

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यदि आप बोर्ड से आंतरिक से बाहरी बोर्ड में बदल रहे हैं, तो आप अपने डिजाइन समीकरणों को बदलने जा रहे हैं। यदि यह बोर्ड के लिए आंतरिक है और इसमें दो जमीनी विमान हैं तो बंद फॉर्म समाधान भी हैं। RF सर्किट डिजाइन करते समय प्रतिबाधा के साथ तीन प्राथमिक चिंताएं थीं, क्या यह मेल खाता है, क्या इसे अलग-अलग (vias और ऐसे) करना होगा, और क्या मेरे डिजाइनों से मेल खाने के लिए बहुत अधिक झंझट होगा। अक्सर बहुत व्यापक निशान के साथ आप गैर-आदर्श स्थितियों में भाग लेते हैं, विशेष रूप से पास के निशान के लिए युग्मन के साथ। मैं कह सकता हूं कि व्यापक निशान के साथ (और मेरा मतलब है कि बहुत व्यापक है) यह अभी भी काम किया है।

— कोरटुक

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क्या आप अपने संकेतों के साथ निकटवर्ती सन्दर्भ ट्रेस को रूट कर सकते हैं? मुझे बताया गया है कि यदि आप ट्रिपलेट्स को फिट नहीं कर सकते हैं, तो रूट किए गए ट्रिपल, या यहां तक कि क्विंट भी हो सकते हैं, अगर आप संदर्भ के लिए एक करीबी विमान नहीं रखते हैं तो कभी-कभी आपकी जैसी स्थितियों में भी काम कर सकते हैं। यदि आपके पास एक अलग जोड़ी है, तो यह क्वाड की तरह अधिक हो सकती है, आसन्न संदर्भों के साथ / अलग जोड़ी के दोनों तरफ बाहर रिटर्न। एक ही संरक्षक का सुझाव है कि परतों के बीच की जगह के कारण एक दो परत बोर्ड को दो असंबंधित बोर्डों के रूप में माना जाना चाहिए, और रूट किए गए संदर्भ / रिटर्न ऐसे रास्ते जाने के लिए हैं यदि अधिक परतें नहीं हो सकती हैं।

मैं एक अलग जोड़ी के लिए क्वाड के बारे में गलत था। प्रासंगिक प्रस्तुतियों से मेरे नोट्स एक ट्रिपल का उपयोग करने के लिए कहते हैं, एक संदर्भ के साथ एक अंतर जोड़ी के दो संकेतों के साथ। अभी भी प्रतिबाधा की गणना के लिए इस तरह से देख / इंतज़ार कर रहा है। मुझे बताया गया है कि वह खोजने के लिए देख रहा है कि वे किस आरएफ / माइक्रोवेव की किताब में हैं, वह उनमें से एक नंबर है।

— billt
स्रोत

@ user4849, यह उत्कृष्ट सलाह है। यदि आप ग्राउंड प्लेन के पास नहीं पहुँच सकते तो ग्राउंड रेफरेंस आपके पास लाएँ! क्या आपके पास इस प्रकार के लेआउट के लिए समीकरणों को डिजाइन करने के लिए कोई संदर्भ है? यह दोनों कार्यात्मक और वास्तव में क्या ओ पी की जरूरत है लगता है \!

— Kortuk

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मैं अभी तक नहीं। मैं सिर्फ एक हफ्ते पहले इस तरह की चीज के बारे में सीखना शुरू कर दिया है। मैंने कुछ दिनों पहले एक पठन सूची और समीकरण जानकारी का अनुरोध किया है जैसे कि आप इसके बारे में पूछते हैं, लेकिन अभी तक उत्तर नहीं देखा है। मैं यहाँ पोस्ट करूँगा जब मैं करूँगा।

— billt

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इस सटीक विषय के बारे में फ्रीस्केल एफटीएफ में 4 लंबी वार्ताएं हुईं, डैन बीकर द्वारा पहला शायद यहां सबसे सीधे संबंधित है। स्लाइड्स की पीडीएफ फ्रीस्केल साइट पर है, मुझे लगता है कि मैं इसे सक्षम करने के लिए एक लिंक या फ़ाइल नाम खोजने का प्रबंधन करता हूं, तो मैं टेक श्रेणी को सक्षम करने के रूप में सोचता हूं। रिक हर्टले ने भी बात की, और उनकी सुझाई गई किताबों में से एक मुफ्त ऑनलाइन है thehighspeeddesignbook.com

— बिल

@ बिल्ट, मैं आप से वापस सुनने के लिए उत्सुक हूं!

— कोर्तुक

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इस शीर्षक में "ऑटोमोटिव" है। आप आवेदन की परवाह किए बिना इसे देखें। पिछले लोगों की तुलना में कुछ धीमी गति वाली चीजों के बारे में बात करता है। FTF-ENT-F0174 हाई-फ्रीक्वेंसी सिस्टम डिज़ाइन (भाग 3): ऑटोमोटिव सिस्टम ट्रांसमिशन लाइन्स में EMC के मुद्दों का समाधान [लिंक] freescale.com/webapp/…

— बिल

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अगर यह एक वास्तविक आवश्यकता है, तो पहले पता लगाएँ। इसे किस दूरी पर रखा जाना चाहिए? यदि यह एक गंभीर उच्च गति संकेत है (ट्रेस की लंबाई की तुलना में किनारे-दर को देखें) तो आपको कुछ सिमुलेशन करने की आवश्यकता हो सकती है। हॉवर्ड और जॉनसन संदर्भ जो आपके जुड़े प्रश्न के उत्तर में है, इस तरह की चीज़ पर एक महान संसाधन है।

आवश्यकता तो है असली है, तो ज्यादा सहिष्णुता नहीं है यह पता लगाने (अपने बोर्ड फैब शायद सिर्फ तुम्हारे लिए क्या पूछना के +/- 10% करने के लिए प्राप्त कर सकते हैं, तो ले कि खाते में)।

संपादित करें: अपनी ओर अब आप पोस्ट किया है को देखते हुए, आप कर रहे हैं "वास्तविक आवश्यकता" क्षेत्र में।

80ps किनारों बहुत जल्दी कर रहे हैं! "घुटने की आवृत्ति" जिस पर हार्मोनिक तेजी से गिरना शुरू हो जाता है वह 6GHz से ऊपर होता है। प्रसार देरी के बारे में 66% गति का प्रकाश है, 80ps 16 मिमी है। नियम का अंगूठा यह है कि संक्रमण समय के 1 / 4-1 / 6 से अधिक कुछ भी ट्रांसमिशन लाइन की तरह व्यवहार करने की आवश्यकता है, जिसका अर्थ है कि कुछ मिमी से अधिक लंबा कोई निशान!

मैं कुछ सिमुलेशन करने के बिना किसी भी अंतर पर 2-परत बोर्ड पर यह प्रयास करने में संकोच करता हूं।

संभावना है कि आपको संदर्भ विमान को ट्रेस के करीब जाने के लिए बहुपरत जाना होगा जो पतले निशान को प्रतिबाधा विनिर्देश को पूरा करने की अनुमति देता है। (संपादित करें: जैसा कि टिप्पणियों में बताया गया है, आप इसे 2 परतों में कर सकते हैं, लेकिन आपके पास वास्तव में एक पतला बोर्ड होगा!)

वैकल्पिक रूप से, आप 2 परतों पर एक कॉपलनार वेवगाइड संरचना का निर्माण करने में सक्षम हो सकते हैं जो आपके द्वारा खोजे जाने वाले प्रतिबाधा प्रदान कर सकता है। या हो सकता है कि समाप्ति प्रतिरोध को बढ़ाएं, जिसका अर्थ है मिलान के लिए ट्रेस प्रतिबाधा को बदलना, जिसका अर्थ है एक पतला ट्रेस। AppCAD इन विकल्पों के लिए मापदंडों के साथ खेलने में आपकी मदद कर सकता है।

मजाक जैसा लगता है :)

— मार्टिन थॉम्पसन
स्रोत

मुझे लगता है कि यह सिर्फ ओपी को बता रहा है, अगर आप वास्तव में यह सवाल पूछ रहे हैं कि आप भाग्य से बाहर हैं और एक अलग पीसीबी की जरूरत है। क्यों बहुपरत, क्यों न केवल पतली?

— कोरटुक

@Kortuk अगर ओपी को 50 ओम के लिए 120mil ट्रेस की जरूरत होती है, तो वह शायद 2 लेयर PCB का उपयोग कर रहा है, जो लगभग 63 मिलिमीटर मोटा है। 18 मील के निशान के साथ 50 ओम प्राप्त करने के लिए परतों के बीच अलगाव 10 मील के पड़ोस में होना चाहिए, जिससे 2 परत पीसीबी लगभग 15 मील मोटी हो जाती है - अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए बहुत पतली। इस प्रकार ... कम से कम 4 परत पीसीबी के साथ जाना यह करने का तरीका है।

@DavidKessner, यह मेरी टिप्पणी का एक माध्यमिक बिंदु था, मुझे लगा कि यह उत्तर में कुछ स्पष्टीकरण का उपयोग कर सकता है।

— कोरटुक

@Kortuk मैंने पूर्व में देखी गई संख्याओं से, एक 4 लेयर बोर्ड का निर्माण किया है जो एक मानक मोटाई है जैसे 63mil एक गैर-मानक मोटाई पर 2 लेयर बोर्ड बनाने की तुलना में सस्ता है।

— मार्क