Définir l’impédance, appelée Z, dans les dispositifs électriques, fait référence à la quantité d’opposition à laquelle est confronté le courant continu ou alternatif lorsqu’il traverse un composant conducteur, un système ou un circuit. Lorsque le courant et la tension sont constants, Définir l’impédance est nulle, et donc la valeur n’est jamais nulle en cas de courant alternatif.
L’impédance Define est la somme de la réactance et de la résistance d’un circuit électrique et se mesure en Ohms. L’impédance est une caractéristique d’un cours qui doit être prise en compte lors de la conception d’un circuit imprimé. Les cartes de circuit imprimé avec des exigences d’impédance annulent les changements de tension qui se produisent, ce qui conduit à un gadget ou un appareil qui fonctionne comme prévu.
Pourquoi est-il essentiel de comprendre la définition de l’impédance sur les PCB ?
Il s’agit de questions liées à l’efficacité. La théorie indique qu’un transfert de signal maximal a lieu lorsque toutes les impédances présentes sur le trajet du signal correspondent. Le contrôle de l’impédance est nécessaire pour les cartes de circuits imprimés qui fonctionnent sous des fréquences élevées tout en traitant des signaux numériques à haute vitesse. Définir le contrôle de l’impédance est essentiel pour les fabricants de circuits imprimés et devient rapidement critique dans des domaines tels que les applications numériques à grande vitesse, les applications RF et les télécommunications. Si nous ne comprenons pas les questions relatives à l’impédance sur les cartes de circuits imprimés.
Nous ne serions pas en mesure de savoir comment les changements d’impédance, une mauvaise adaptation de l’impédance ou même une impédance incorrecte due à une mauvaise géométrie déforment les signaux. En bref, l’impédance peut être assimilée au rock ‘n’ roll et il est un peu compliqué de la comprendre. Mais encore une fois, il n’est pas nécessaire de tout comprendre sur la définition de l’impédance pour la « comprendre ».
En résumé, un circuit imprimé dont l’impédance est totale invalidera tous les changements de tension. Cela conduira à ce que les gadgets ou les appareils fonctionnent comme prévu. Chez WellPCB, nous pouvons facilement recommander des logiciels qui sont conçus pour détecter efficacement le flux de réactance et la résistance, en vous fournissant toutes les spécifications dont vous avez besoin. Nous utiliserons ces données pour créer un PCB personnalisé pour vous.
Comment contrôler l’impédance définie sur les PCB ?
Par exemple, dans notre câble satellite/TV, l’antenne agit comme la source, le téléviseur comme la charge, et le câble coaxial comme le conducteur. Le câble est composé d’isolants, de conducteurs, et les dimensions de ceux-ci, ainsi que leurs caractéristiques électriques mesurées pour contrôler l’impédance électrique du câble.
Pour que les signaux sur le PCB soient effectivement transférés le long du chemin allant de la source du message à une charge, le contrôle de l’impédance est nécessaire. Sans contrôle de l’impédance, les chances que ces signaux se déplacent utilement seront difficiles, voire inexistantes. Avec une impédance de définition contrôlée, attendez-vous à ce que votre carte fonctionne comme prévu sans aucune défaillance ou déception.
Mais atteindre cet objectif n’est pas aussi difficile qu’il n’y paraît. Pour que le signal se déplace efficacement de la source à la charge, les impédances doivent correspondre. Par conséquent, l’impédance d’entrée de l’impédance de sortie de la piste de référence et l’impédance de la charge doivent correspondre. De cette façon, le signal se déplacera de la source à l’endroit souhaité sans difficultés.
Pour vous assurer que vous parvenez à contrôler l’impédance, votre fabricant travaillera probablement d’abord avec les paramètres indiqués provenant du solveur de terrain. Ensuite, des tests sur l’impédance du PCB devront peut-être être effectués et, si nécessaire, certaines modifications pourront être entreprises pour produire ou proposer un PCB qui fonctionnera comme souhaité.
Exemples de définition du contrôle de l’impédance
Les câbles qui relient l’antenne aux téléviseurs constituent l’un des exemples les plus courants ou les plus pertinents de contrôle de l’impédance définie. Le câble peut être un câble coaxial qui se compose d’un conducteur rond et intérieur qui le sépare d’un conducteur extérieur cylindrique que l’on appelle le blindage.
Les dimensions, l’isolant, les conducteurs et les caractéristiques électriques sont soigneusement contrôlés pour déterminer la forme et l’interaction de leurs champs électriques. C’est ce qui déterminera en grande partie l’impédance électrique du câble.
Un bon exemple est celui de la mise en place. Pour obtenir le meilleur signal, l’impédance de l’antenne ou de l’antenne satellite doit correspondre à l’impédance du câble. D’autre part, le câble doit également correspondre à celle du téléviseur. Transposez maintenant ce raisonnement aux circuits imprimés et imaginez que les signaux souhaités n’atteignent pas la destination prévue en raison d’une mauvaise adaptation de l’impédance.
Sur la base de ce qui précède, rien ne fonctionnera comme souhaité si une discordance se produit ou est suspectée. Par conséquent, le contrôle de l’impédance sur les PCB semble être une bonne idée à entreprendre. Mais là encore, comment y parvenir sans trop de difficultés ?
Comment fonctionne le contrôle de l’impédance sur les PCB ?
Avant de décider du type de service de contrôle d’impédance qui répondra à vos besoins pour vos cartes, vous devez comprendre les bases du contrôle d’impédance. Qu’est-ce que le contrôle d’impédance, et comment fonctionne-t-il exactement ? Tout d’abord, il existe trois niveaux de service de base concernant le contrôle de l’impédance. Il s’agit des niveaux suivants
– Aucun contrôle d’impédance – Aucun élément de conception supplémentaire n’est nécessaire pour obtenir l’impédance correcte, car la tolérance d’impédance est très lâche. Cette situation se traduit par un PCB moins coûteux et plus rapide à réaliser.
– Contrôle de l’impédance – Dans ce cas, le concepteur définit une trace de contrôle de l’impédance et le fournisseur se contente d’ajuster la hauteur du diélectrique et la largeur de la trace en conséquence. Une fois que les spécifications de l’utilisateur sont approuvées par le fabricant, la fabrication du PCB peut commencer.
– Contrôle de l’impédance – Ici, le fabricant fabrique le circuit imprimé en faisant de son mieux pour atteindre l’impédance requise.
Comment mesurer l’impédance de définition sur les PCBs
Parmi les autres activités ou exercices difficiles qui existent, la mesure de l’impédance sur les cartes de circuits imprimés est sans doute l’une des tâches les plus difficiles. Ceux qui s’y sont essayés auparavant ont affirmé que la mesure des valeurs d’impédance définie dans un PCB n’est pas toujours aussi facile qu’il n’y paraît. De nombreuses étapes et équipements compliqués sont ici nécessaires.
D’autres facteurs tels que les connexions, l’accessibilité, la longueur des traces et les dérivations des pistes peuvent rendre difficile l’obtention d’une lecture précise. Un réflectomètre temporel, également connu sous le nom de TDR, est une méthode standard de mesure de l’impédance. Ce réflectomètre envoie un signal le long d’une ligne et mesure ensuite la partie du message réfléchie en cas de déséquilibre d’impédance.
Pour la mesure, il est conseillé d’utiliser des sondes et des câbles de haute qualité, et si des adaptateurs RF sont nécessaires, il faut recourir à des adaptateurs de qualité d’étalonnage. De plus, il est essentiel d’utiliser des curseurs à déclenchement pour obtenir la valeur moyenne dans cette plage. Il est important de comprendre que la réduction de la bande passante dégrade la résolution bien qu’elle permette de réduire le bruit.
Facteurs pouvant affecter la définition de l’impédance sur les circuits imprimés
Le facteur le plus crucial affectant la cohérence de l’impédance d’une carte de circuit imprimé est l’uniformité de l’épaisseur à différents endroits et l’uniformité de la largeur de la ligne. Si la ligne est située à moins de 25 mm du bord de la carte, la valeur de l’impédance de la ligne sera inférieure de 1 à 4 ohms à celle du milieu de la carte. La valeur de l’impédance n’est pas sérieusement affectée par la position si la ligne se trouve à plus de 50 mm du bord de la carte.
En résumé, certains des facteurs qui affectent la tolérance des circuits imprimés à impédance sont des aspects tels que la tolérance des matériaux et la teneur en résine. Mais ce n’est pas tout. D’autres incluent la largeur et la hauteur des traces situées en haut et en bas de la carte. Si vous donnez à WellPCB votre ensemble de motifs, nous les combinerons en un seul circuit imprimé. Nous fabriquons votre circuit imprimé en respectant les positions et les tailles des motifs avec des tolérances spécifiques. Il est essentiel de s’assurer que votre fabricant peut vous fournir l’emplacement, la taille et l’endurance corrects. Si tel n’est pas le cas, il y a de fortes chances que votre carte soit inutilisable.
Parmi tous les facteurs qui affectent le plus l’impédance des PCB : L’épaisseur du diélectrique détient le pourcentage le plus important (45%). Viennent ensuite la largeur des pistes (25 %), la constante diélectrique (15 %) et l’épaisseur du cuivre (10 %). Et enfin, les résistances de soudure (5%).
Conclusion
Définir l’impédance est la somme de la réactance et de la résistance d’un circuit électrique exprimée en Ohms pour résumer le tout. Sur les circuits imprimés, les questions relatives à l’impédance doivent être prises au sérieux car elles affectent la transmission des signaux sur le circuit. Une analyse d’impédance est nécessaire lorsque des signaux de commutation rapides à faible courant doivent être transmis, car ils sont principalement sensibles aux interférences. Mais pour éviter ou minimiser les réflexions qui se produisent le long des pistes imprimées, les questions relatives au contrôle de l’impédance doivent être prises en compte pour éviter certaines distorsions. WellPCB est l’un de ces fabricants qui sert des centaines de clients sur la planète grâce à son assistance technique avant la commande, sa riche expérience dans la fabrication de cartes à impédance contrôlée et son expérience en matière d’adaptation d’impédance à 100%.
