Wanneer wordt impedantiematching voor PCB-tracking onvermijdelijk?

Het is een veel voorkomende grap in de elektronica dat elk stukje draad en PCB-spoor een antenne is, met als enige verschil of dit de bedoeling is of niet. In de praktijk wordt laagfrequente bedrading over het algemeen als “veilig” beschouwd, terwijl circuits met hogere frequentie speciale overwegingen vereisen, waaronder impedantie (Z)-aanpassing. Het is echter niet helemaal duidelijk waar deze twee soorten cirkels moeten worden gescheiden, omdat er verschillende regels zijn, bijvoorbeeld [Sebastian] Hij legt het uit in het Baltic Lab.

De populaire regel is dat nee bijpassende weerstand Tussen spoor en belasting is nodig als de kritische lengte van het PCB-spoor (l_kritisch) is 1/10 van de golflengte (π). Maar is deze basisregel waar? Door een aantal berekeningen is het duidelijk dat het enige geval waarin de PCB-spoorlengte er niet toe doet, is wanneer het spoor en de belastingsweerstand op elkaar zijn afgestemd.

Volgens deze berekeningen is de 1/10e regel geen goede keuze als uw doel een mismatchverlies van minder dan 0,1 dB is, waarbij 1/16 een betere regel is. Het kan hierbij wenselijk zijn om de sporen breder te maken op de printplaat, maar uiteindelijk moet je weten wat het beste werkt voor jouw ontwerp, aangezien elk project zijn eigen eisen stelt. Zelfs als de berekeningen er goed uitzien, is dit geen excuus om het meten op het fysieke bord over te slaan, vooral als je bedenkt hoeveel de diëlektrische constante van FR4 PCB-materialen varieert tussen verschillende fabrikanten en batches.

Bannerafbeelding: Ingangsimpedantie uitgezet als functie van de spoorimpedantie voor spoorlengtes 1/10, 1/16 en 1/20 van een golflengte. (Credit: Baltische Labs)