Ist die Impedanz einer Leiterplattenspur von Bedeutung, wenn die Länge der Spur weitaus kleiner als die Wellenlänge des Signals ist?

8

Ich habe eine Leiterplatte mit Spuren ohne geregelte Impedanz. Die längste Spur ist kürzer als 1/5000 einer Wellenlänge. Ist die Impedanz der Spur überhaupt wichtig?

Wenn nicht, bei welcher Länge müsste ich dann darüber nachdenken, die Spurimpedanz an die Quellen- und Lastimpedanzen anzupassen?

pcb rf impedance trace user103218
quelle
8
Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Wellenlänge verwenden. Wenn es sich um ein digitales Signal handelt, sollte es die Wellenlänge sein, die der Anstiegszeit einer Flanke entspricht, nicht die Taktperiode oder die Datensymbolrate.
Pericynthion
Die offensichtliche Antwort bezieht sich auf Übertragungsleitungen wie alle folgenden Antworten, aber wie sieht es mit der Steuerung der Spurimpedanz für Präzisions-Gleichstromkreise aus? Macht das jemand? Ich würde vermuten, dass der Serienwiderstand im Vergleich zu realistischen Eingangsversatzspannungen kein Faktor ist.
DavidG25
Was sind Ihre tatsächlichen Risiken? 1: 5000 Spur: Wellenlänge scheint mir seltsam; Selbst TTL hat Wellenlängen von ~ 3 m.
uint128_t
Meine tatsächlichen Anstiegszeiten sind sehr langsam. 2uS oder so, und die Signale, die mich betreffen, sind im Allgemeinen sinusförmig.
user103218
Vielen Dank für die Antworten an alle! Es sieht so aus, als ob ich mich dann auf festem Boden befinde (oder zumindest auf einer größtenteils makellosen ebenen Schicht).
user103218

Antworten:

10

Ich habe eine Leiterplatte mit Spuren ohne geregelte Impedanz. Die längste Spur ist kürzer als 1/5000 einer Wellenlänge. Ist die Impedanz der Spur überhaupt wichtig?

Nein, das spielt keine Rolle.

Es spielt eine Rolle (als Faustregel), wenn die Spur- (oder Draht-) Länge etwa ein Zehntel der Wellenlänge des Signals mit der höchsten Frequenz von Bedeutung beträgt.

Wenn nicht, bei welcher Länge müsste ich dann darüber nachdenken, die Spurimpedanz an die Quellen- und Lastimpedanzen anzupassen?

Nun, nicht alle Szenarien wie diese erfordern eine Anpassung - wenn Sie beispielsweise einen Viertelwellenimpedanztransformator entwerfen, passen Sie diese nicht absichtlich an. Wenn Sie andererseits Daten übertragen, ist es absolut sinnvoll, die Impedanzen anzupassen, um Reflexionen und die Möglichkeit von Datenverfälschungen zu vermeiden.

Andy aka
quelle
Es klingt so, als ob mein Verständnis richtig war. Ich habe diese Regeln bei viel höheren Frequenzen angewendet, aber ich dachte, dass manchmal, wenn man weit genug vom "Normalen" entfernt ist, andere Faktoren ins Spiel kommen.
user103218
6

Allgemeine Faustregel: Die Impedanz der Spur spielt eine Rolle, wenn ihre Länge größer als 1/10 der Wellenlänge ist.

Der Grund, warum es keine Rolle spielt, wenn die Spur kurz ist: Obwohl es aufgrund von Impedanzfehlanpassungen an jedem Ende Reflexionen gibt, können sich diese Reflexionen so schnell über die Linie ausbreiten, relativ zu der Geschwindigkeit, mit der sich das Signal ändert, dass das Gleichgewicht erreicht wird. " sofort "oder zumindest schnell genug, ist es in den meisten Fällen vernachlässigbar.

Phil Frost
quelle
Wenn Sie darüber nachdenken, ist es irgendwie lustig, dass dies auch für "DC" gilt, weil es beim Einschalten nicht wirklich DC ist.
PlasmaHH
Bestimmt! :) Digital ist ein Sonderfall von Analog.
user103218
3

Eine gesteuerte Impedanzspur entspricht einer Übertragungsleitung.

Ein Zitat von electronicdesign.com :

Ein Kabel wird zu einer Übertragungsleitung, wenn es bei der Betriebsfrequenz eine Länge von mehr als λ / 8 hat

Bei 1/5000 der Wellenlänge sind Sie also immer noch sehr weit von diesem Punkt entfernt, sodass sich eine Spur mit kontrollierter Impedanz nicht einmal als ordnungsgemäße Übertragungsleitung (bei dieser Frequenz) verhält.

Sie müssen die Impedanz nicht anpassen, auch wenn Sie mit einer Übertragungsleitung arbeiten. Dies hängt vom gewünschten Verhalten ab. Wenn Sie eine gute Leistungsübertragung und geringe Signalreflexionen wünschen, benötigen Sie eine Impedanzanpassung.

Bimpelrekkie
quelle
0

Zurück im Geruch der alten Welt habe ich 1553 Datenbusse konfiguriert. Als Faustregel gilt, dass weniger als 1/5 der Impulsanstiegszeit als konzentrierte Impedanz behandelt wird. Unsere Sachen flogen ganz gut.

richard1941
quelle