고속 신호와 임피던스

언제 고속으로 봐야 하나

주파수보다 신호의 상승 시간이 기준입니다. 배선 길이가 상승 시간 동안 신호가 이동하는 거리의 1/6을 넘으면 반사가 문제가 됩니다. 상승 시간 1ns면 FR-4에서 약 15cm 이동하니, 2.5cm 이상 배선부터 주의합니다.

특성 임피던스

배선 폭, 유전체 두께, 구리 두께로 정해집니다. 대표 목표값:

신호	임피던스
일반 단일 신호	50Ω
USB 2.0 차동	90Ω
이더넷 차동	100Ω

PCB 제조사의 적층 정보(stackup)로 계산기에서 폭과 간격을 구하고, 주문할 때 임피던스 제어를 요청합니다.

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차동 배선 규칙

• 두 선을 같은 간격으로 나란히, 길이를 맞춤 (USB 2.0은 약 0.15mm 이내)
• 비아는 쌍으로, 개수도 같게
• 아래 그라운드 플레인이 끊기지 않게

단일 신호의 반사

MCU에서 나가는 빠른 SPI 클럭은 출력 핀 가까이에 22~33Ω 직렬 저항을 달아 반사와 링잉을 줄입니다. 오실로스코프에서 에지가 출렁이면 가장 먼저 해 볼 대책입니다.