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  PI - Impedance Analysis(2) 작성일 : 2015-01-09          조회수 : 3,949  
  작성자 : 인터넥스  

Impedance Analysis (2)

 

이번에는 지난번 게시물 “PI - Impedance Analysis(1)“의 내용을 조금 더 보충해서 Impedance 분석을
통해 동작되는 주파수 대역에서 Target Impedance를 초과하는 부분의 Impedance를 낮추는 방법에 대해
조금 더 자세하게 알아보겠습니다.

 

 공진이 크게 발생하는 곳은 높은 Impedance가 형성되어 있는 곳이므로 Impedance 해석을 통하여 높아
진 지점을 찾아 Target Impedance 이하로 낮추어 줍니다.

 

우선 공진해석을 통해 어느 지점에서 공진이 일어나는지를 알아봅니다.

 빨간 화살표 부분이 공진이 가장 크게 발생한 부분이란 것은 이미 다 알고 계실 것입니다.


► 그럼 이제 Impedance를 계산하기 위해 Port를 추가합니다.



 Port는 VCC와 GND를 선택하여 PCB의 공진을 확인 할 수 있습니다. 그리고 기준 Impedance는 특별한
 
경우가 아니면 50Ohms을 입력합니다.

 Port설정이 끝났다면 다음에 해야 할 것은 바로 S-Parameter 해석입니다.
 이를 위해 설정부분에서 해석할 주파수의 시작과 끝, 그 외 나머지 부분들의 설정을 끝내고
S-Parameter 해석을 진행하도록 합니다.



 아래 그림은 S-Parameter해석을 통한 결과 입니다.



 간단하게 설명하면 밑으로 떨어지는 지점들이 바로 공진이 일어나고 있는 부분이라고 볼 수 있습니다.
 입력된 주파수 신호가 반사되지 않고 PCB 어딘가에 존재 하게 되는데 이렇게 되면 PCB 특성상 특정
주파수의 부하가 일어나는데 이러한 부하가 바로 공진을 발생시키는 원인이 됩니다. 공진이 발생했다는
것은 바로 그 부분의 Impedance가 높다라는 의미입니다.

 그럼 이제 Impedance를 확인 해보겠습니다.


 위 그림을 보면 특정 주파수에서 높은 Impedance가 나타나는 것을 알 수 있습니다. 이렇게 높은
Impedance 구간에서는 공진의 발생으로 심한 노이즈나 기타 문제들이 발생할 확률이 매우 높습니다.
 때문에 이렇게 높은 Impedance를 낮추어 주어야 하는데 그 기준이 되는 것이 바로 Target Impedance
입니다. Impedance는 PCB의 사용 주파수대역에서 Target Impedance 이하로 낮추어 줍니다.

 PCB의 Impedance를 낮추는 방법으로는 여러 가지 방법들이 존재하고(Decap. 추가나 Pattern변경등.)
개발 환경에 맞춰 가장 좋은 방법을 찾는 것이 엔지니어의 역량이라 할 수 있습니다.

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