Princíp vzniku impedančného rušenia vodiča plošných spojov

Sep 30, 2021 Zanechajte správu

V súčasnej dobe sú pri výrobe dosiek s plošnými spojmi v továrňach na dosky plošných spojov drôtmi väčšinou medené drôty. Fyzikálne vlastnosti samotného medeného kovu určujú, že v procese vedenia elektriny musí existovať určitá impedancia. Súčasti indukčnosti vo vodičoch ovplyvnia napäťový signál. Prenos, odporová zložka ovplyvní prenos aktuálneho signálu a obzvlášť výrazný je vplyv indukčnosti vo vysokofrekvenčnom vedení.


Určitý kus drôtu na doske s plošnými spojmi možno považovať za veľmi pravidelný obdĺžnikový medený pás. Vezmime si napríklad' s kus drôtu 10 cm dlhého, 1,5 mm širokého a 50 μm hrubého. Impedanciu možno zistiť výpočtom.


Odpor drôtu je možné vypočítať podľa vzorca:


  R=ρL/s(Ω)


kde L je dĺžka drôtu (m), s je plocha prierezu drôtu (milimeter štvorcový) a ρ je odporový odpor ρ=0,02. Hodnota odporu vodiča je pri výpočte asi 0,026Ω.


Keď je kus drôtu ďaleko od ostatných vodičov oveľa dlhší ako jeho šírka, vlastná indukčnosť drôtu je 0,8 μH/m, potom 10 cm dlhý drôt má indukčnosť 0,08 μH. Potom továreň na dosky plošných spojov môže vypočítať indukčnú reaktanciu prezentovanú vodičom kopírovacej dosky podľa nasledujúceho vzorca:


XL=2πfL


kde π je konštanta, f je frekvencia signálu prechádzajúceho drôtom (Hz) a L je vlastná indukčnosť na jednotku dĺžky vodiča (H). Týmto spôsobom môžeme vypočítať indukčnosť drôtu pri nízkej frekvencii a vysokej frekvencii:


Keď f=10KHz, XL=6,28 × 10 × 103 × 0,08 × 10-6≈0,005Ω;


Keď f=30 MHz, XL=6,28 × 30 × 106 × 0,08 × 10-6≈16Ω


Prostredníctvom vyššie uvedeného výpočtu vzorca môžeme vidieť, že odpor drôtu je pri nízkofrekvenčnom prenose signálu väčší ako indukčnosť drôtu a indukčnosť drôtu je oveľa väčšia ako odpor vodiča vo vysokofrekvenčných signáloch.