Apa itu Impedansi Jejak?

Di papan sirkuit tercetak, kabel dan jejak biasanya dibentuk dari tembaga karena merupakan elemen yang paling tidak tahan selain perak. Letakkan ohm meter di atas jejak dan resistansi DC hampir dapat diabaikan.

Hal yang sama tidak dapat dikatakan tentang impedansi AC. Impedansi, tidak seperti resistansi, didasarkan pada frekuensi. Semua kabel dan jejak akan menghasilkan setidaknya beberapa impedansi arus yang mengalir dari driver apapun. Meskipun, biasanya, Anda harus memiliki waktu naik yang cukup cepat agar sinyal untuk jejak impedansi menjadi masalah, penting bagi Anda untuk menyadari bahwa jejak impedansi ada dan dapat menjadi masalah.

Tapi mengapa kita perlu khawatir tentang jejak impedansi? Mengapa itu ada dan apakah mungkin untuk mengendalikannya? Jika Anda pernah mendengar istilah "impedansi terkontrol", Anda mungkin sudah mengetahui bahwa mengontrol impedansi adalah mungkin. Namun untuk memahami bagaimana dan mengapa, penting untuk memahami sedikit tentang sifat impedansi jejak.

Cara Kerja Impedansi Pelacakan

Setiap jejak memiliki induktansi seri kecil yang hampir tidak dapat dibedakan yang didistribusikan di sepanjang jejak dengan hubungan terbalik dengan penampang jejak. Saat waktu naik meningkat, impedansi yang dihasilkan menjadi lebih terlihat. Dengan cara yang sama, setiap jejak memiliki kapasitansi yang didistribusikan di sepanjang jejak dan sinyal jalur kembali, yang merupakan fungsi dari lebar jejak dan dielektrik material antara jalur kembali sinyal dan jejak. Sekali lagi, jika waktu naik cukup meningkat, impedansi yang dihasilkan saat arus mencoba mengalir melalui kapasitansi ini bisa menjadi signifikan.

Driver Anda membaca semua jejak sebagai sirkuit LC terdistribusi dan impedansi AC jejak Anda berasal dari sirkuit LC terdistribusi ini. Ini dianggap impedansi tidak terkontrol. Kami tidak berusaha untuk merancang lingkungan jejak untuk memperhitungkan impedansi ini, memungkinkan induktansi dan kapasitansi bervariasi seperti yang akan terjadi di sepanjang jejak. Karena impedansi yang dihasilkan biasanya tidak berpengaruh pada operasi, tidak perlu membuang waktu atau uang merancang cara untuk mengendalikannya.

Impedansi Terkendali

Tetapi bagaimana jika kita khawatir tentang efek impedansi pada operasi kita? Kita dapat merancang papan di mana jejak terlihat seperti saluran transmisi, memungkinkan kita untuk menghindari pantulan dengan menghentikannya dalam impedansi karakteristiknya. Bagaimana merancang rangkaian impedansi terkontrol bekerja?

Ketika kami mengontrol impedansi, kami memastikan impedansi konstan pada setiap titik di sepanjang jejak daripada bervariasi dari titik ke titik seperti dalam situasi impedansi normal yang tidak terkontrol. Untuk mengontrol impedansi, kita perlu mengontrol tiga fitur geometri rangkaian:lebar jejak, jarak antara jalur kembali sinyal dan jejak sinyal, dan koefisien dielektrik bahan yang mengelilingi jejak. Anda mungkin juga ingin mengatasi ketebalan jejak. Misalnya, kabel koaksial adalah saluran transmisi impedansi terkontrol.

Anda dapat mengubah fitur geometris ini dan tetap mempertahankan impedansi terkontrol selama Anda mengubah fitur lain seperlunya sehingga hubungan antara aspek ini tidak berubah dan impedansi tetap konstan.

Cara Menentukan Impedansi Pelacakan Pcb

Untuk membuat papan sirkuit cetak impedansi terkontrol, seseorang harus dapat mengukur impedansi. Cara terbaik untuk menghitung jejak impedansi adalah dengan menggunakan kalkulator jejak impedansi. Anda dapat menemukan kalkulator impedansi jejak online atau dalam perangkat lunak CAD Anda. Ada beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam menentukan impedansi, antara lain:

• Lebar jejak
• Ketebalan jejak
• Ketebalan laminasi
• Ketebalan dielektrik
• Berat tembaga

Setelah Anda menghitung semua parameter yang relevan, Anda dapat menyesuaikan semua hal di atas (biasanya lebar jejak) untuk sampai pada impedansi yang Anda cari. Setelah Anda berpikir Anda berada pada impedansi yang dapat diterima, Anda dapat menguji efektivitas papan menggunakan kupon uji yang diproduksi pada panel yang sama pada saat yang sama, sehingga Anda bisa mendapatkan peringkat impedansi yang baik tanpa tantangan mengakses jejak di papan yang sebenarnya. Jejak kupon tes harus identik dengan jejak papan untuk mendapatkan tes yang akurat.

Biasanya, pabrikan akan membuat kupon uji di kedua ujung panel produksi sehingga dengan menguji kedua kupon, Anda mendapatkan pembacaan impedansi yang sangat andal tanpa merusak papan. Penguji mengukur impedansi dengan Time Domain Reflectometer (TDR) atau penganalisis jaringan.

Impedansi dapat diukur menggunakan penganalisis jaringan, Time Domain Reflectometer (TDR) laboratorium atau sistem uji impedansi terkontrol yang menggunakan teknik TDR. Seorang insinyur yang berlatih menggunakan sistem uji impedansi terkontrol akan menjalankan uji impedansi untuk memastikan hasil berkualitas tinggi.

Untuk informasi lebih lanjut tentang papan sirkuit cetak impedansi terkontrol atau untuk memesan PCB untuk industri Anda, hubungi Millennium Circuits Limited hari ini.