de eerste keer dat ik een presentatie hoorde over high speed design technieken, ging het recht boven mijn hoofd. Aangezien dit aan het begin van mijn carrière als ontwerper was, Weet ik zeker dat het mijn onervarenheid was die de verwarring veroorzaakte. Het hele concept van stripline en microstrip routing sloeg nergens op en ik dacht dat de instructeur het had over een compleet ander type PCB dat ik niet kende. Gelukkig werd mijn verwarring snel rechtgezet toen ik hoorde dat het niet de PCB zelf is die als stripline of microstrip wordt beschouwd. In plaats daarvan, stripline en microstrip zijn verschillende methoden voor het routeren van hoge snelheid transmissielijnen op een PCB.
het begrijpen van striplijn en microstrip kan moeilijk zijn. Dus of je nu nieuw bent op PCB design of als u op zoek bent naar een opfriscursus over het onderwerp, deze fundamentele beoordeling is voor jou.
striplijn en microstrip zijn methoden voor het routeren van hogesnelheidstransmissielijnen op uw PCB. Stripline is een spoor van de transmissielijn omgeven door diëlektrisch materiaal opgehangen tussen twee grondvlakken op interne lagen van een PCB. Microstrip routing is een transmissie lijn trace gerouteerd op een externe laag van het bord. Hierdoor wordt het van een enkele grondplaat gescheiden door een diëlektrisch materiaal.
met de transmissielijn op de oppervlaktelaag van het bord heeft de microstripgeleiding betere signaaleigenschappen dan de striplijn. De kartonproductie is ook minder duur met microstrip aangezien de laagstructuur van één vlak en één signaallaag het productieproces eenvoudiger maakt. Stripline kan complexer zijn om te produceren omdat er meerdere lagen nodig zijn om het ingebedde spoor tussen twee grondvlakken te ondersteunen. De breedte van een gecontroleerd impedantiespoor in striplijn is echter kleiner dan een impedantiespoor in microstrip van dezelfde waarde. Dit komt door het tweede grondvlak. Deze kleinere spoorbreedtes maken Grotere circuitdichtheden mogelijk, wat op zijn beurt een compacter ontwerp mogelijk maakt. De interne laaggeleiding van striplijn vermindert ook EMI en biedt een betere bescherming tegen gevaren.
striplijn en microstrip hebben verschillende voordelen. De beslissing waarvan de betere methode moet worden gebaseerd op de behoeften van het ontwerp. In een dichte hoge snelheid ontwerp, een mengsel van beide methoden op een multi-layer board wordt vaak gebruikt om de ontwerpdoelen te bereiken.
bovendien is het uiterst belangrijk om een gecontroleerde impedantie over het gehele ontwerp te behouden bij het routeren van transmissielijnen op een ontwerp met hoge snelheid. De laag van de PCB waarop de transmissielijn wordt geleid, de fysieke kenmerken van de transmissielijn en de kenmerken van de diëlektrische moeten allemaal samen worden berekend om de juiste impedantiewaarden voor het circuit te geven. Er zijn veel verschillende impedantie rekenmachines met verschillende stripline en microstrip modellen die beschikbaar zijn voor het maken van deze berekeningen.
voorbeelden van striplijn-en MICROSTRIPROUTERING
hieronder volgen enkele voorbeelden van striplijn – en microstriprouteringstechnieken en hoe sommige van hun eigenschappen hun impedantieberekeningen beïnvloeden:
- Microstrip. Transmissielijnen die worden geleid op de externe lagen worden beschouwd als microstrip. Het model hiervoor is gebaseerd op de spoordikte en-breedte en de substraathoogte en het diëlektrische type.
- Randgekoppelde Microstrip. Deze techniek wordt gebruikt voor het routeren van differentiële paren. Het is dezelfde structuur als gewone microstrip routing, maar het model is complexer met de toevoeging van de spoorafstand voor het differentiële paar.
- Ingebed Microstrip. Deze structuur is vergelijkbaar met gewone microstrip, behalve dat er een andere laag van diëlektrische boven de transmissielijn. Soldermasker kan worden beschouwd als een laag van diëlektricum en moet worden meegerekend in de impedantieberekening.
- Symmetrische Striplijn. Transmissielijnen die worden geleid op interne lagen (tussen twee grondvlakken) worden beschouwd als symmetrische striplijn, of gewoon “striplijn” – routering. Net als microstrip, hun model is gebaseerd op de spoordikte en breedte, en de substraathoogte en het diëlektrische type met de berekening aangepast voor de spoor wordt ingebed tussen de twee vlakken.
- Asymmetrische Striplijn. Hoewel de structuur vergelijkbaar is met die van de symmetrische striplijn, is dit model verantwoordelijk voor het spoor van de transmissielijn dat niet precies in evenwicht is tussen de twee vlakken.
- Aan De Rand Gekoppelde Striplijn. Deze techniek wordt gebruikt voor het routeren van interne laag differentiële paren. Het is dezelfde structuur als de reguliere striplijn, maar het model is complexer met de toevoeging van de spoorafstand voor het differentiële paar.
- Broadside-Coupled Stripline. Deze techniek wordt ook gebruikt voor het routeren van interne laagdifferentiële paren, maar in plaats van naast elkaar, worden de paren op elkaar gestapeld. Het model is vergelijkbaar met de randgekoppelde striplijn.
ik hoop dat deze tutorial over stripline en microstrip nuttig is geweest om een aantal van de verwarring rond deze concepten op te helderen. Inzicht in wat de verschillende stripline en microstrip methoden voor het routeren van transmissielijnen zijn zal uiteindelijk helpen bij het ontwerpen van een betere high speed board.
wilt u meer weten over high speed design en hoe uw CAD-lay-outsoftware u kan helpen om succes te boeken? Praat met een expert bij Altium. Als u nog geen gebruik maken van Altium, moet u controleren uw eigen gratis trial om uit te vinden voor jezelf waarom Altium is de beste professionele PCB Design software.