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高速基板の秘密(後編)

は、高速 PCB の一般的な用語について学び続けましょう。

 

1 .信頼性

   導体に電流が流れると、導体の周囲に磁界が発生します。逆に、磁場が導体を通過すると、その導体内に電圧が誘導されます。したがって、回路内のすべての導体 (通常は PCB 上の配線) が電磁干渉を発生および受信する可能性があり、配線に沿って伝送される信号に歪みが生じる可能性があります。

 

   PCB 上の各トラックは、無線信号を生成および受信できる小型の無線アンテナとしても見ることができますが、これによりトラックによって搬送される信号が歪む可能性があります。

 

2 .インピーダンス

   前述したように、電気信号は瞬間的なものではありません。実際には、導体内を波の形で伝播します。 3GHz / 30cm のトレースの例では、導体内には常に 3 つの波 (山と谷) があります。

 

   波はさまざまな現象の影響を受けますが、私たちにとって最も重要なのは「反射」です。

 

   車掌を水で満たされた運河だと想像してください。波はチャネルの一端で生成され、チャネルに沿って(ほぼ光の速度で)もう一方の端まで伝わります。この水路はもともと幅100センチメートルですが、ある時点で突然幅がわずか1センチメートルに狭くなります。私たちの波が突然狭くなった部分 (本質的には小さなギャップのある壁) に到達すると、波の大部分は狭い部分 (壁) に向かって反射され、送信機に向かって戻ります。   (表紙の写真ではっきりとわかるように)

 

   運河内に複数の狭い部分がある場合、複数の反射が発生して信号が干渉され、信号のエネルギーのほとんどが受信機(または受信機)に到達しなくなります。少なくとも正しい時間ではありません)。したがって、反射を避けるために、チャネルの幅/高さをその長さに沿ってできるだけ一定に保つことが重要です。

 

上記の狭い部分はインピーダンスであり、導体の抵抗、静電容量、およびインダクタンスの関数です。高速設計の場合、トレースに沿ったインピーダンスがその全長にわたって可能な限り一定に保たれることが望まれます。特にバス トポロジで考慮すべきもう 1 つのことは、波を再び反射させるのではなく、受信機で波を止める必要があるということです。

 

これは通常、(RS485 バスなどの) 終端波のエネルギーを吸収する終端抵抗の使用によって実現されます。

高速 PCB 製品について詳しく知りたい場合は、ぜひご注文ください。

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