L'impédance d'une piste PCB importe-t-elle si la longueur de la piste est bien inférieure à la longueur d'onde du signal?


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J'ai un PCB avec des pistes sans impédance contrôlée. La piste la plus longue est plus courte que 1/5000 d'une longueur d'onde. L'impédance de la piste est-elle même importante?

Sinon, à quelle longueur dois-je commencer à penser à faire correspondre l'impédance de la piste aux impédances de source et de charge?


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Assurez-vous que vous utilisez la bonne longueur d'onde. S'il s'agit d'un signal numérique, il doit s'agir de la longueur d'onde correspondant au temps de montée d'un front, et non de la période d'horloge ou du débit de symboles de données.
pericynthion

La réponse évidente est celle concernant les lignes de transmission comme toutes les réponses ci-dessous, mais qu'en est-il du contrôle de l'impédance de trace pour les circuits CC de précision? Est-ce que quelqu'un fait ça? Je suppose que la résistance série n'est pas un facteur par rapport aux tensions de décalage d'entrée réalistes.
DavidG25

Quels sont vos temps de montée réels? Piste 1: 5000: la longueur d'onde me semble étrange; même TTL a des longueurs d'onde de ~ 3m.
uint128_t

Mes temps de montée réels sont très lents. 2uS environ, et les signaux qui me concernent sont généralement sinusoïdaux.
user103218

Merci pour toutes les réponses! Il semble que je sois alors sur un sol solide (ou du moins sur une couche plane presque sans défaut).
user103218

Réponses:


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J'ai un PCB avec des pistes sans impédance contrôlée. La piste la plus longue est plus courte que 1/5000 d'une longueur d'onde. L'impédance de la piste est-elle même importante?

Non, cela n'aura pas d'importance.

Cela commence à avoir de l'importance (en règle générale) lorsque la longueur de la piste (ou du fil) devient environ un dixième de la longueur d'onde du signal de fréquence le plus élevé d'importance.

Sinon, à quelle longueur dois-je commencer à penser à faire correspondre l'impédance de la piste aux impédances de source et de charge?

Eh bien, tous les scénarios comme celui-ci ne nécessitent pas de correspondance - par exemple, si vous concevez un transformateur d'impédance quart d'onde, vous ne le faites pas exprès. Si, d'autre part, vous transmettez des données, il est parfaitement logique de faire correspondre les impédances pour éviter les réflexions et la possibilité de corruption de données.


Il semble que ma compréhension était correcte. J'ai utilisé ces règles à des fréquences beaucoup plus élevées, mais je pensais que parfois, lorsque vous vous éloignez suffisamment de la "normale", d'autres facteurs entrent en jeu.
user103218

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Règle générale: l'impédance de la piste commence à avoir de l'importance lorsque sa longueur est supérieure à 1/10 de la longueur d'onde.

La raison pour laquelle la piste est courte n'a pas d'importance: bien qu'il y ait des réflexions dues à des décalages d'impédance à chaque extrémité, ces réflexions peuvent se propager à travers la ligne si rapidement par rapport à la vitesse à laquelle le signal change que l'équilibre est atteint " instantanément ", ou du moins assez rapidement, il est négligeable dans la plupart des cas.


Quand on y pense, c'est assez drôle que cela s'applique également à "DC" car ce n'est pas vraiment DC lorsque vous l'allumez.
PlasmaHH

Absolument! :) Le numérique est un cas particulier de l'analogique.
user103218

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Une trace d'impédance contrôlée est identique à une ligne de transmission.

Un devis de electronicdesign.com :

Un câble devient une ligne de transmission lorsqu'il a une longueur supérieure à λ / 8 à la fréquence de fonctionnement

Donc, à 1/5000 de la longueur d'onde, vous êtes toujours très loin de ce point, donc une piste à impédance contrôlée ne se comporterait même pas comme une ligne de transmission appropriée (à cette fréquence).

Vous n'avez pas à faire correspondre l'impédance, même si vous travaillez avec une ligne de transmission. Cela dépend du comportement que vous souhaitez. Si vous voulez un bon transfert de puissance et peu de réflexions de signal, alors oui, vous avez besoin d'une adaptation d'impédance.


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De retour dans l'odeur du vieux monde, je configurais 1553 bus de données. En règle générale, tout ce qui est inférieur à 1/5 du temps de montée de l'impulsion est traité comme une impédance localisée. Nos affaires ont bien volé.

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