回路基板設計に関するディスカッション 4 層基板と 33 オーム抵抗

回路基板設計に関するディスカッション 4 層基板と 33 オーム抵抗

プリント回路基板の設計は、回路図に基づいて、回路設計者が必要とする機能を実現します。 プリント基板の設計は、主にレイアウト設計を指し、外部接続のレイアウトを考慮する必要があります。 内部電子部品の最適レイアウト、金属配線とスルーホールの最適レイアウト、電磁保護、放熱など。 優れたレイアウト設計により、製造コストを節約し、優れた回路性能と放熱を実現できます。 単純なレイアウト設計は手作業で実現できますが、複雑なレイアウト設計はコンピュータ支援設計 (CAD) で実現する必要があります。

4層基板の選択は、電源やグランドの問題だけでなく、配線のインピーダンスに対する高速デジタル回路の要件でもあります。 2 層基板はインピーダンスの制御が容易ではありません。 33オームの抵抗が一般的にドライバー側に追加され、インピーダンス整合の役割も果たします。 配線はデータアドレス線と保証すべき高速線を先に敷設する。

高周波では、PCB 上の配線は伝送線路と見なす必要があります。 伝送線路には特性インピーダンスがあります。 伝送線路の理論を学んだ人なら誰でも知っていることですが、伝送線路のインピーダンスに急激な変化（ミスマッチ）があると、信号が通過するときに信号が反射し、元の信号に干渉して回路の正常な動作に影響を与えます。 深刻な場合。 4 層基板を使用する場合、外側の層は通常信号線を走らせ、中間の 2 つの層はそれぞれ電源プレーンとグランド プレーンです。 一方では、2 つの信号層が分離されています。 さらに重要なことに、外層はラインを走らせ、それらが近くにあるプレーンは「マイクロストリップ」と呼ばれる伝送ラインを形成します。 そのインピーダンスは比較的固定されており、計算できます。 2 層のボードでこれを行うのは困難です。 この伝送線路のインピーダンスは、主に線路の幅、基準面までの距離、銅コーティングの厚さ、および誘電体の特性に関連しています。 計算用の既製の式とプログラムがたくさんあります。

33 オームの抵抗器は、通常ドライブ側に直列に配置されます (実際には、回路の特定の状況に応じて、数オームから 50 オームまたは 60 オームの範囲で、33 オームではない場合があります)。 その役割は、シリアル接続後に送信機の出力インピーダンスを引き回し線のインピーダンスと一致させ、反射された信号 (受信側のインピーダンスが一致しないと仮定) が再び反射 (吸収) されないようにすることです。 受信側の信号が影響を受けないようにします。 受信側も一致させることができます。 例えば、抵抗並列接続が使われますが、面倒なのでデジタル系ではあまり使われませんし、アドレスバスのように1回の送信と複数回の受信はソースエンドほど簡単に一致しない場合が多いです。

ここで言う高周波とは、必ずしもクロック周波数が高い回路というわけではありません。 高周波であるかどうかは、周波数だけでなく、信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間にも依存します。 一般に、立ち上がり (または立ち下がり) 時間は回路の周波数を推定するために使用でき、通常は立ち上がり時間の逆数の半分になります。 たとえば、立ち上がり時間が 1ns の場合、その逆数は 1000MHz です。これは、500MHz の周波数帯域に従って回路を設計する必要があることを意味します。 意図的にエッジ時間を遅くする必要がある場合があります。 多くの高速 IC では、ドライバの出力スロープを調整できます。 回路基板処理および PCBA 処理メーカーが説明します。回路基板の設計は、約 4 層の基板と 33 オームの抵抗です。