หลักการก่อตัวของการรบกวนอิมพีแดนซ์ของตัวนำแผงวงจร

Sep 30, 2021 ฝากข้อความ

ปัจจุบันในการผลิตแผ่นคัดลอกแผ่นวงจรพิมพ์ในโรงงาน PCB สายไฟส่วนใหญ่เป็นสายทองแดง คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะทองแดงนั้นกำหนดว่าต้องมีอิมพีแดนซ์บางอย่างในกระบวนการนำไฟฟ้า ส่วนประกอบตัวเหนี่ยวนำในสายไฟจะส่งผลต่อสัญญาณแรงดันไฟ การส่ง ส่วนประกอบความต้านทานจะส่งผลต่อการส่งสัญญาณปัจจุบัน และอิทธิพลของการเหนี่ยวนำในสายความถี่สูงมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ


ลวดบางเส้นบนแผงวงจรพิมพ์ถือได้ว่าเป็นแถบทองแดงสี่เหลี่ยมธรรมดามาก ให้' ใช้ลวดเส้นยาว 10 ซม. กว้าง 1.5 มม. และหนา 50μm เป็นตัวอย่าง ความต้านทานสามารถมองเห็นได้โดยการคำนวณ


ความต้านทานของลวดสามารถคำนวณได้จากสูตร:


  R=ρL/s(Ω)


โดยที่ L คือความยาวของเส้นลวด (m) s คือพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวด (ตารางมิลลิเมตร) และ ρ คือความต้านทาน ρ=0.02 ค่าความต้านทานของเส้นลวดอยู่ที่ประมาณ0.026Ωผ่านการคำนวณ


เมื่อลวดเส้นหนึ่งอยู่ห่างจากตัวนำอื่น ๆ ยาวกว่าความกว้างมาก ความเหนี่ยวนำในตัวเองของเส้นลวดคือ 0.8μH/m จากนั้นลวดยาว 10 ซม. จะมีค่าความเหนี่ยวนำ 0.08μH จากนั้นโรงงาน PCB สามารถคำนวณค่ารีแอกแตนซ์อุปนัยที่นำเสนอโดยสายคัดลอกจากสูตรต่อไปนี้:


XL=2πfL


โดยที่ π เป็นค่าคงที่ f คือความถี่ของสัญญาณผ่านสาย (Hz) และ L คือการเหนี่ยวนำตัวเองต่อความยาวหน่วยของเส้นลวด (H) ด้วยวิธีนี้ เราสามารถคำนวณค่าความเหนี่ยวนำของเส้นลวดที่ความถี่ต่ำและความถี่สูงตามลำดับ:


เมื่อ f=10KHz, XL=6.28×10×103×0.08×10-6≈0.005Ω;


เมื่อ f=30MHz, XL=6.28×30×106×0.08×10-6≈16Ω


จากการคำนวณสูตรข้างต้น เราจะเห็นได้ว่าความต้านทานของสายมีค่ามากกว่าการเหนี่ยวนำของเส้นลวดในการส่งสัญญาณความถี่ต่ำ และการเหนี่ยวนำของเส้นลวดมีค่ามากกว่าความต้านทานของสายในสัญญาณความถี่สูง