Impédance contrôlée - Comment bien faire les choses ?

31 août 2018

La miniaturisation est une tendance brûlante dans l'industrie des PCB. Il existe une énorme demande de circuits imprimés compacts et rapides. Bien qu'ils constituent un atout dans de nombreux appareils électroniques, ces circuits imprimés rapides contiennent de nombreux composants qui peuvent ne pas fonctionner comme prévu et entraîner des pannes. Ainsi, les fabricants de PCB connaissent l'importance de ralentir certains circuits pour permettre le fonctionnement spécifique des composants. C'est là que l'impédance contrôlée peut aider. Qu'est-ce qu'une impédance contrôlée ? Quelle est l'importance de ce facteur ? Quels sont les facteurs déterminants de l'impédance contrôlée ? Où est utilisée l'impédance contrôlée ? Ces questions vous viennent à l'esprit ? Si oui, cet article vous aidera à trouver des réponses à toutes vos questions.

Une introduction à l'impédance contrôlée

Pour comprendre l'impédance contrôlée, il est important que vous compreniez l'impédance. L'impédance n'est définie que pour les circuits haute fréquence. C'est une combinaison de l'inductance et de la capacité du circuit. La valeur de l'impédance varie toujours entre les deux points, si elle n'est pas contrôlée correctement. Aux hautes fréquences, les traces de PCB ne se comportent pas comme prévu et la qualité des signaux peut se dégrader en divers points. L'impédance contrôlée permet d'assurer une propagation efficace des signaux, sans perturbation ni distorsion. L'impédance (Zo) d'un circuit est une caractéristique AC et se mesure en Ohms (Ω). La valeur cible de l'impédance est de 25 Ω - 125 Ω.

Facteurs qui déterminent l'impédance contrôlée

L'impédance d'une trace PCB est déterminée par des facteurs tels que la résistance, la réactance capacitive et la conductance. Qu'est-ce qui contribue à ces facteurs? Eh bien, la réponse est que ces facteurs sont déterminés par des éléments tels que les dimensions physiques de la trace, l'épaisseur diélectrique et la constante diélectrique du matériau de substrat utilisé dans le PCB. La valeur de l'impédance est déterminée par les facteurs suivants :

• Épaisseur et largeur de la trace du signal de cuivre en haut et en bas
• Constante diélectrique du matériau pré-imprégné et du noyau
• Épaisseur du matériau pré-imprégné et de l'âme des deux côtés de la piste en cuivre
• Distance de la trace par rapport aux autres éléments en cuivre

Types d'impédance contrôlée

L'impédance caractéristique est l'un des types les plus courants d'impédance contrôlée. Voici quelques types plus importants référencés sur le marché :

• Impédance d'entrée
• Impédance d'image
• Impédance d'onde

Applications typiques de l'impédance contrôlée

L'impédance contrôlée est considérée comme idéale pour les applications numériques haute fréquence :

• Communications RF
• Vidéos analogiques de haute qualité
• Calcul au-dessus de 100 MHz
• Équipement de télécommunication
• Amplificateurs à faible bruit

Erreurs de fabrication courantes à éviter lors de la création de circuits à impédance contrôlée

Voici quelques erreurs courantes à éviter lors de la production de circuits à impédance contrôlée :

• Discordances de longueur :Les décalages de longueur entre les paires différentielles entraîneront non seulement une distorsion du signal, mais augmenteront également les taux d'erreur. Par conséquent, les longueurs doivent correspondre à +/- 5 mils. En outre, les extrémités incompatibles peuvent être fermées à l'aide d'un routage serpentin.
• Traces sans plans de masse de référence :Les signaux à grande vitesse doivent être acheminés vers la couche inférieure ou supérieure, et un plan de référence au sol complet doit être donné sur les couches adjacentes. L'impédance peut augmenter s'il n'y a pas de plans adjacents.
• Plusieurs types de pré-imprégnés : Il est toujours préférable d'éviter d'utiliser plus de trois types de pré-ancrages dans le circuit imprimé. De plus, il faut veiller à maintenir l'épaisseur diélectrique du pré-imprégné en dessous de 10 mils. Les préimprégnés à haute teneur en verre et à faible teneur en résine doivent être évités.

Tout cela signifie que vous devriez envisager d'acheter ces circuits imprimés à impédance contrôlée uniquement auprès de fabricants fiables et expérimentés. Creative Hi-Tech est l'un des fabricants populaires de circuits imprimés à impédance contrôlée aux États-Unis .