Devre Kartı İletkeninin Empedans Girişiminin Oluşum Prensibi

Sep 30, 2021 Mesaj bırakın

Şu anda PCB fabrikalarında baskılı devre kartlarının kopya kartı imalatında teller çoğunlukla bakır tellerdir. Bakır metalinin fiziksel özellikleri, elektriği iletme sürecinde belirli bir empedans olması gerektiğini belirler. Tellerdeki endüktans bileşenleri voltaj sinyalini etkileyecektir. İletim, direnç bileşeni, mevcut sinyalin iletimini etkileyecektir ve yüksek frekans hattındaki endüktansın etkisi özellikle belirgindir.


Baskılı devre kartı üzerindeki belirli bir tel parçası, çok düzenli bir dikdörtgen bakır şerit olarak kabul edilebilir. Örnek olarak' 10cm uzunluğunda, 1.5mm genişliğinde ve 50μm kalınlığında bir tel parçası alalım. Empedans hesaplama ile görülebilir.


Tel direnci aşağıdaki formülle hesaplanabilir:


  R=ρL/s(Ω)


burada L, telin uzunluğu (m), s, telin kesit alanıdır (milimetre kare) ve ρ, ρ=0.02 özdirencidir. Telin direnç değeri hesaplama yoluyla yaklaşık 0.026Ω'dur.


Diğer iletkenlerden çok uzaktaki bir tel parçası genişliğinden çok daha uzun olduğunda, telin öz endüktansı 0,8μH/m'dir, o zaman 10 cm uzunluğundaki bir telin endüktansı 0,08μH'dir. Ardından PCB fabrikası, kopyalama panosu telinin sunduğu endüktif reaktansı aşağıdaki formülden hesaplayabilir:


XL=2πfL


burada π sabittir, f tel geçen sinyalin frekansıdır (Hz) ve L telin (H) birim uzunluğu başına öz endüktanstır. Bu şekilde sırasıyla düşük frekansta ve yüksek frekansta telin endüktansını hesaplayabiliriz:


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


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


Yukarıdaki formül hesaplaması ile, düşük frekanslı sinyal iletiminde tel direncinin tel endüktansından daha büyük olduğunu ve yüksek frekanslı sinyallerde tel endüktansının tel direncinden çok daha büyük olduğunu görebiliriz.