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PCB技術

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PCBインピーダンス整合とゼロオーム抵抗の役割は何ですか?
2020-09-22
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Author:Dag      Share

送電線または負荷の発生源のインピーダンスを一致させます。アクセスモードに応じて、インピーダンス整合はシリアルとパラレルの2つのモードに分けることができます。信号源の周波数インピーダンス整合により、低周波数と高周波数に分けることができます。


シリアルインピーダンス整合は通常、高周波信号に使用されます


直列抵抗の抵抗値は20〜75Ωで、信号周波数に正比例し、PCB配線幅に反比例します。組み込みシステムでは、周波数が20m以上、PCB配線長が5cm以上の場合、システム内のクロック信号、データ、アドレスバス信号などのシリアル整合抵抗を追加する必要があります。シリアル整合抵抗器には2つの機能があります


1.高周波ノイズとエッジオーバーシュートを低減します。信号のエッジが非常に急な場合、干渉を放射する高周波成分が多数含まれているだけでなく、オーバーシュートが発生しやすくなります。直列抵抗、信号線の分布容量、および負荷入力容量がRC回路を形成し、信号エッジの急峻さを低減します。


2.高周波反射と自励発振を低減します。信号の周波数が非常に高い場合、信号の波長は非常に短くなります。波長が伝送線路の長さに一致するほど短い場合、反射信号が元の信号に重ね合わされると、元の信号の形状が変化します。送電線の特性インピーダンスが負荷インピーダンスと等しくない場合(つまり、不整合)、負荷端で反射が発生し、自励発振が発生します。PCBボードの配線の低周波信号は、シリアルマッチング抵抗を追加せずに直接接続できます。


PCBインピーダンス

PCBインピーダンス


並列インピーダンス整合は「端子インピーダンス整合」とも呼ばれます


入出力インターフェースで一般的に使用され、主に伝送ケーブルとのインピーダンス整合を指します。たとえば、カテゴリ5ツイストペアを使用したLVDSとRS422 / 485の入力整合抵抗は100〜120Ωです。ビデオ信号用の同軸ケーブルの整合抵抗は75Ωまたは50Ωであり、フラットケーブルの整合抵抗は300Ωです。並列整合抵抗の抵抗値は、伝送ケーブルの媒体に関係し、長さとは関係ありません。その主な機能は、信号の反射を防ぎ、自励発振を低減することです。


インピーダンス整合がシステムのEMI性能を改善できることは言及する価値があります。さらに、直列/並列抵抗を使用することに加えて、トランスを使用して、イーサネットインターフェイス、CANバスなどのインピーダンスを変換することもできます。


ゼロオーム抵抗


簡単なのはジャンパーを行うことです。ラインの一部を使用しない場合は、抵抗を直接溶接しないでください(外観には影響しません)。


マッチング回路のパラメータが不確かな場合は、代わりにゼロオームが使用されます。実際のデバッグでは、パラメータが決定され、特定の値を持つコンポーネントに置き換えられます。


回路の一部の動作電流を測定したい場合は、ゼロオーム抵抗を取り外して電流計を接続すると、電流を測定するのに便利です。


配線がゼロに接続されていない場合は、過去にも役割を果たす可能性があります。


高周波信号ネットワークでは、インダクタまたはコンデンサとして機能します(インピーダンス整合として機能し、ゼロオーム抵抗にもインピーダンスがあります)。インダクタとして使用すると、主にEMCの問題を解決します。


アナログ接地やデジタル接地などの単点接地一点接地。


構成回路はジャンパーとダイヤルスイッチを置き換えることができます。メンテナンスコストを削減するために、ボードに溶接するためにジャンパーの代わりにゼロオーム抵抗が使用されます。


たとえば、システムはいくつかのモジュールに分割されており、モジュール間の電源とグランドはゼロオーム抵抗で分離されています。デバッグ段階で電源またはグランド短絡が見つかった場合、ゼロオーム抵抗を削除すると検索範囲が狭くなる可能性があります。