特性インピーダンス編

2009.05.28

特性インピーダンスZo は、電気信号の波形を計算する際に使われる伝送線路の特性で、その値は線路の形状や線路周囲の状況によって変化する傾向があります。

例えば、配線幅が太い場合には、特性インピーダンスZoは小さくなります。

図. 配線幅と特性インピーダンスの傾向

特性インピーダンスが大きい線路と小さい線路では、波形にも違いが見られます。

図. 特性インピーダンスの差異と波形の差異

上図では、左側の波形は立ち上がりにオーバーシュートが発生しています。これは、出力バッファの内部インピーダンスと特性インピーダンスが不整合を起こしているために発生しています。

図. インピーダンス整合／不整合の例

伝送線路の周辺にグランドを配置した場合も、特性インピーダンスは小さくなる傾向があり、波形結果もそれぞれ異なります。

図. 断面構造の差異と波形の差異

上記では、隣接層のグランド面がベタだった場合を解説しましたが、下図のようにグランド面が分裂している場合には、その箇所の特性インピーダンスが変化しますので注意が必要です。

このように複雑な面形状の場合でも、CR-5000/Lightningなら断面を細分化してモデリングすることが可能です。また、各断面モデルの電磁界解析と伝送線路へも自動反映されます。