Supongamos que tengo una traza de PCB que debe ser igualada por impedancia, pero el ancho de la traza cambia a medida que viaja desde su origen hasta su destino. Algo como esto:
La traza de 5mil tendría una cierta impedancia característica, mientras que la traza de 10mil tendría otra impedancia. ¿Cómo se combinan estas dos impedancias diferentes? Preguntado de manera diferente, ¿cuál es la impedancia equivalente de esta traza?
Debe conocer la altura de la traza entre el plano de tierra, la permeabilidad eléctrica relativa y qué tan alta es la traza para encontrar la impedancia equivalente.
Para el estándar FR4 (material pcb), la constante de permeabilidad eléctrica es ~ 4.4. La altura dependerá de la acumulación de PCB y de la capa en la que se encuentre el plano de tierra.
Fuente:
Si las líneas de transmisión no coinciden, obtendrás un reflejo en el punto de desajuste y perderá potencia.
La ecuación para encontrar esto sería la ecuación de reflexión:
Z1 sería la impedancia característica de la traza de 5mil, y Z2 sería la impedancia para la traza de 10mil (después de que la calcules)
Suponiendo que la altura sobre el plano del suelo es la misma para toda la traza, los segmentos de 5 mil de ancho tendrán una impedancia característica y el segmento de 10 mil de ancho tendrá una impedancia característica diferente, más baja. p>
Normalmente no se pensaría que la traza completa tuviera una única característica de "impedancia equivalente".
Lo que podría hacer es calcular la impedancia de entrada, o los parámetros S de la traza, en función de la frecuencia. Para hacer esto, puede usar una herramienta de simulación como Keysight ADS, o técnicas de gráficos de Smith (si solo está interesado en las reflexiones de entrada), o simplemente sentarse y hacer un montón de álgebra.
Me temo que te has perdido completamente el punto de impedancia controlada. Su diagrama realmente se ve (desde un punto de vista de impedancia) como este
donde Z0 y Z2 son líneas de 5 mil, y Z1 es tu línea de 10 mil.
El punto central del uso de una línea de impedancia controlada es garantizar que la unión de Z2 y ZLOAD no cause un reflejo cuando la señal lo alcanza. Suponiendo que, con la geometría y el material de la placa correctamente seleccionados, Z2 y ZLOAD de hecho coincidan, ahora debe considerar el resto de la traza.
Las uniones de Z0 y Z1, y Z1 y Z2 AMBOS producirán reflexiones, y esto es totalmente inverso a lo que se quiere hacer en primer lugar.
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