O que é a Impedância
Impedância é a oposição total que um circuito elétrico apresenta quando lhe é aplicada corrente alternada (CA). É uma combinação da capacitância e da indutância do circuito a alta frequência. Ao contrário da resistência, que é uma caraterística da corrente contínua (CC), a impedância é uma caraterística da CA que está relacionada com a frequência.
A resistência é a oposição inerente ao fluxo de corrente em todos os materiais, enquanto a reactância é a oposição ao fluxo de corrente resultante do efeito da capacitância e da indutância num circuito. Nos circuitos de corrente alternada de alta velocidade, em que há mudanças bruscas de tensão e/ou corrente, a reactância e, consequentemente, a impedância podem tornar-se muito significativas.
A impedância desempenha um papel crucial na conceção e desempenho dos PCB, especialmente em aplicações de alta frequência. Afecta a transmissão e a qualidade dos sinais dentro de um circuito. As alterações na impedância ao longo do percurso do sinal, do transmissor ao recetor, podem ter efeitos significativos na eficiência da transferência de energia e na integridade do sinal. Para garantir uma transmissão óptima do sinal, minimizando a perda de sinal e evitando interferências electromagnéticas (EMI), os projectistas de PCB têm de controlar e manter cuidadosamente a impedância desejada. Isto envolve técnicas como o encaminhamento da impedância controlada, a correspondência da impedância e as técnicas de terminação.
Perguntas mais frequentes
Porque é que a impedância é importante na PCB?
O objetivo de um traço de PCB é transmitir a potência do sinal do dispositivo condutor para o dispositivo recetor. Para obter a potência máxima do sinal, é crucial ter impedâncias correspondentes na placa de circuito impresso. Por conseguinte, é necessário efetuar o casamento de impedâncias.
Porque é que uma impedância mais elevada é melhor
A impedância mais elevada é vantajosa porque incorpora mais enrolamentos numa bobina, conduzindo a um sistema de motor superior que requer menos compromissos. Como resultado, proporciona uma melhor qualidade de som global e uma reprodução de graves melhorada.
Desejo uma impedância alta ou baixa
Manter a impedância baixa e utilizar cabos de qualidade são factores cruciais para manter uma resposta de frequência ampla em linhas longas. Uma linha de alta impedância, quando exposta a interferências eléctricas externas, comporta-se mais como uma "antena" do que uma linha de baixa impedância. Este problema torna-se mais pronunciado à medida que o comprimento do cabo aumenta.
Qual é o objetivo da impedância
O conceito de impedância serve um propósito valioso na condução da análise AC de redes eléctricas, uma vez que permite a correlação de tensões e correntes sinusoidais através de uma equação linear simples.
O que acontece se a impedância for demasiado elevada
Pelo contrário, quando a impedância de um altifalante é excessivamente elevada, pode resultar numa potência insuficiente do amplificador para acionar o altifalante (embora o altifalante deva continuar a funcionar corretamente com outros amplificadores). Este cenário surge quando o altifalante necessita de uma impedância de 8 ohms, mas está ligado a um amplificador com uma classificação de 4 ohms.
Qual é a tolerância para impedância controlada por PCB
A tolerância para a impedância controlada da placa de circuito impresso é normalmente referida como "dielétrico controlado". A tolerância padrão para a impedância controlada é normalmente +/-10% ou +/-5 Ohms (para valores inferiores a 50 Ohms).
Impedância elevada significa circuito aberto
No campo da eletrónica, quando nos referimos a alta impedância, significa que um ponto específico num circuito, conhecido como nó, permite a passagem de uma quantidade relativamente limitada de corrente por cada unidade de tensão aplicada nesse ponto específico.
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