PCB的阻抗控制和阻抗匹配

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上山砍老虎|  楼主 | 2016-6-28 07:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
印制电路板上导线的特性阻抗是电路板设计的一个重要指标, 特别是在高频电路的 PCB 设计中, 必须考虑导线的特性阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗是否一致, 是否匹配
zheng522| | 2016-6-28 07:46 | 显示全部楼层
阻 抗 控 制 ( I m p e d a n c e Controling), 线路板中的导体中会有各种信号的传递, 为提高其传输速率而必须提高其频率, 线路本身若因蚀刻, 叠层厚度, 导线宽度等不同因素,将会造成阻抗值得变化, 使其信号失真

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zya888| | 2016-6-28 07:46 | 显示全部楼层
在高速线路板上的导体, 其阻抗值应控制在某一范围之内, 称为“阻抗控制”

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zheng522| | 2016-6-28 07:47 | 显示全部楼层
影响 P C B 走线的阻抗的因素主要有: 铜线的宽度

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zya888| | 2016-6-28 07:48 | 显示全部楼层
影响 P C B 走线的阻抗的因素主要有:铜线的厚度

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zheng522| | 2016-6-28 07:48 | 显示全部楼层
影响 P C B 走线的阻抗的因素主要有 介质的介电常数

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zya888| | 2016-6-28 07:49 | 显示全部楼层
介质的厚度

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zheng522| | 2016-6-28 07:49 | 显示全部楼层
焊盘的厚度

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zya888| | 2016-6-28 07:49 | 显示全部楼层
地线的路径

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zya888| | 2016-6-28 07:50 | 显示全部楼层
走线周边的走线

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zheng522| | 2016-6-28 07:52 | 显示全部楼层
在设计 P C B 一定要对板上走线的阻抗进行控制, 才能尽可能避免信号的反射, 以及其他电磁干扰和信号完整性问题, 保证 PCB 板的实际使用的稳定性。

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zzzhui| | 2016-6-28 07:53 | 显示全部楼层
PCB 板上微带线和带状线的阻抗的计算方法可参照相应的经验公式

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zzzhui| | 2016-6-28 07:54 | 显示全部楼层
计算公式
QQ截图20160628075408.jpg

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zheng522| | 2016-6-28 07:55 | 显示全部楼层
阻抗匹配( Impedance Matching),在线路板中, 若有信号传递时, 希望有电源的发出端起, 在能量损失最小的情形下, 能顺利的传送到接受端, 而且接受端将其完全吸收而不作任何反射。

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zzzhui| | 2016-6-28 07:55 | 显示全部楼层
线路中的阻抗必须和 发 出 端 内 部 的 阻 抗 相 等 才 行 称 为“阻抗匹配”

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zheng522| | 2016-6-28 08:04 | 显示全部楼层
在设计高速 PCB 电路时, 阻抗匹配是设计的要素之一。

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zzzhui| | 2016-6-28 08:04 | 显示全部楼层
而阻抗值跟走线方式有绝对的关系, 例如是走在表面层( Microstrip) 或内层( Stripline/Double Stripline), 与参考的电源层或地层的距离, 走线宽度, PCB 材质等均会影响走线的特性阻抗值。 也就是说要在布线后才能确定阻抗值, 同时不同 P C B 生产厂家生产出来的特新阻抗也有微小的差别。

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zheng522| | 2016-6-28 08:05 | 显示全部楼层
一般仿真软件会因线路模型或所使用的数学算法的限制而无法考虑到一些阻抗不连续的布线情况, 这时候在 原 理 图 上 只 能 预 留 一 些 端 接( Terminators), 如串联电阻等, 来缓和走线阻抗不连续的效应。

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zhiyy| | 2016-6-28 08:06 | 显示全部楼层
真正根本解决问题的方法还是布线时尽量注意避免阻抗不连续的发生

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zzzhui| | 2016-6-28 08:06 | 显示全部楼层
PCB 板上的走线可等效为的串联和并联的电容、 电阻和电感结构。 串联电阻的典型值 0 . 2 5 - 0 . 5 5ohms/foot, 因为绝缘层的缘故, 并联
电阻阻值通常很高。

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