“阻抗匹配100欧姆”的疑惑???

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abc2877|  楼主 | 2015-1-30 16:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 abc2877 于 2015-2-5 19:21 编辑

最近在画一个板子,有用到LVDS信号,自然涉及一个概念“差分阻抗100欧姆”,但是细一想,又有这么个概念:“对一个具体的电路来说,阻抗不是不变的,而是随着信号的频率变化而变化的”。
好的,那么问题来了,
1-这里的“差分阻抗100欧姆”有没有频率限定?但是看了很多资料都没有说这个阻抗值与频率有关。包括PCB的阻抗计算公式也没有频率这个参数。但是“对一个具体的电路来说,阻抗不是不变的,而是随着信号的频率变化而变化的”这个概念是肯定正确的吧。
2-如果我将板子发给制版厂,要求控制差分线的“差分阻抗100欧姆”,是否需要提供具体的信号频率限定参数???
疑惑许久,忘各路大侠指点。。。。。。

看了大家回复,发现确实是我对“阻抗”和“特证阻抗”两个概念没有区分。然后查找了一些资料,下面说说我的理解,希望对有相同疑惑的人有帮助,另外也谢谢各位大神的指点。
PCB线路(或电缆)对电流的阻碍作用分为3种:
1-      欧姆定律:I = V / R;低频信号时,将PCB线路可视作一个阻值非常小的电阻。
2-      频率响应,如f  = 1 / ( 2 * pi * R*C );在高频交流信号时,应考虑PCB线路的电阻、电感、电容效应,这时线路应当作“具体电路”来看待,这时的阻抗看作是“电路阻抗”所以说“随着频率变化而变化的”,原因在于此。但是线路的“电路阻抗”对信号的影响应该是很小的(楼下一些大神有提到,我也认同这种看法,但是并未研究认证)。
3-  线路的“特征阻抗”,特征阻抗与线路上信号的频率无关,只和走线(或线缆)的线宽、线厚、间距、板材等有关。其单位与电阻的单位相同,但是定义和概念完全不一样,比较容易混淆。具体定义,网上资料蛮多的,感兴趣的同志可以找来看看。
另外,关于做板的问题,我已确认,我只需完成PCB布线,阻抗值交由PCB板厂控制即可。

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chunyang| | 2015-1-30 16:50 | 显示全部楼层
阻抗当然跟频率有关,而LVDS信号也是有特定的频率范围的,在这个频率范围之内,阻抗的变化可以忽略,所以没什么矛盾之处。至于说做PCB的问题,你只要指定板材规格就行了,跟PCB厂家说其它的没什么用,他们根本不懂。

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manbo789| | 2015-1-30 16:52 | 显示全部楼层
理想传输线的传输线阻抗不随频率变化而变化,实际中变化也不算太大,单独的电路没有传输线阻抗这个说法,你说的电路的阻抗是不是电路的输出阻抗?还是别的什么东西?注意概念不要混淆了,

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Sunny左瞳| | 2015-1-30 17:00 | 显示全部楼层
楼上的大神们你们说差分线要求阻抗匹配100欧姆,那USB差分线呢,也要求吗?还有HDMI的

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manbo789| | 2015-1-30 17:07 | 显示全部楼层
Sunny左瞳 发表于 2015-1-30 17:00
楼上的大神们你们说差分线要求阻抗匹配100欧姆,那USB差分线呢,也要求吗?还有HDMI的 ...

当然有要求,

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abc2877 + 2
gx_huang| | 2015-1-30 17:07 | 显示全部楼层
当然有要求,传输线都有阻抗要求。
要求电路的输出阻抗、输入阻抗,和传输线阻抗尽量一样,减少信号的畸变。

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Sunny左瞳| | 2015-1-30 17:09 | 显示全部楼层
manbo789 发表于 2015-1-30 17:07
当然有要求,

具体怎么就要求呢,画PCB时要注意哪些。这些我还真不知到,网上也没有权威的说法,能从你们的经验告知一二吗。

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Sunny左瞳| | 2015-1-30 17:10 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2015-1-30 17:07
当然有要求,传输线都有阻抗要求。
要求电路的输出阻抗、输入阻抗,和传输线阻抗尽量一样,减少信号的畸变 ...

我知道USB差分线,HDMI差分线,LCD线,这些都要进行阻抗匹配吗。

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gx_huang| | 2015-1-30 17:10 | 显示全部楼层
另外,理想传输线阻抗虽然和频率无关,但是传输线也是有频带限制的,比如波导、比如同轴线,频率高的,尺寸要求小一些,否则,就不是传输线了。

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Sunny左瞳| | 2015-1-30 17:13 | 显示全部楼层
我之前看了点资料说,pcb中的线阻抗是特性阻抗,和阻抗不是一个概念,进行阻抗匹配的参数有线宽,介电常数,铺铜的高度。一个工程师说这些都是PCB板厂做的工作。我们画PCB要进行哪些工作。

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abc2877|  楼主 | 2015-1-30 17:25 | 显示全部楼层
Sunny左瞳 发表于 2015-1-30 17:13
我之前看了点资料说,pcb中的线阻抗是特性阻抗,和阻抗不是一个概念,进行阻抗匹配的参数有线宽,介电常数 ...

看你的信号线用的是什么电平协议,比如LVDS、PECL、CML等等,不同的电平协议可能会有不同的阻抗要求,了解一下相关电平协议标准应该就有答案了

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ecoren| | 2015-1-30 20:06 | 显示全部楼层
你说的差分阻抗100欧姆,叫做特性阻抗,特性阻抗只和传输线的线宽、线距(差分比较关注)、线厚、参考层距离、介质(多为FR4)介电常数等有关,它是和频率无关的,之所以有这个特性阻抗,是关系到信号质量问题,也就是信号完整性问题,在下才疏学浅,楼主买点这方面的书看看。

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mmuuss586| | 2015-1-30 20:32 | 显示全部楼层
Sunny左瞳 发表于 2015-1-30 17:09
具体怎么就要求呢,画PCB时要注意哪些。这些我还真不知到,网上也没有权威的说法,能从你们的经验告知一 ...

一般用软件计算的;

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ilikerome| | 2015-1-31 07:01 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2015-1-30 16:50
阻抗当然跟频率有关,而LVDS信号也是有特定的频率范围的,在这个频率范围之内,阻抗的变化可以忽略,所以没 ...

PCB厂很专业的好吧,阻抗匹配人家当然,也必须知道。

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chunyang| | 2015-1-31 18:50 | 显示全部楼层
ilikerome 发表于 2015-1-31 07:01
PCB厂很专业的好吧,阻抗匹配人家当然,也必须知道。

呵呵,PCB厂会养射频开发工程师么?知道概念不等于会调整、会控制。想取得高质量的设计,千万别指望别人。

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hero9006| | 2015-1-31 23:32 | 显示全部楼层
!!!

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来自iphone 5s
zyj9490| | 2015-2-1 10:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2015-2-1 10:20 编辑
chunyang 发表于 2015-1-31 18:50
呵呵,PCB厂会养射频开发工程师么?知道概念不等于会调整、会控制。想取得高质量的设计,千万别指望别人 ...

对于阻抗板,在打样的时会校正线宽线距,这是PCB供应商应做的是,但是设计者最初根据PCB提供的板材参数进行设计,PCB厂进行10%的调整,可能因生产工艺因素发生的差异,打样成功后,再进行生产工艺的标准化,再进行管控,以上是针对大客这样做的,一般的客户,PCB厂不会做的。对于阻抗板,成本有点高,如果PCB厂认真给你服务的话,实际的阻抗板很难一次性成功。对PCB的生产工艺要求严苛,PCB厂用TDR(时哉反射仪)来测量差分线的特征阻抗。

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chunyang| | 2015-2-1 18:10 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2015-2-1 10:16
对于阻抗板,在打样的时会校正线宽线距,这是PCB供应商应做的是,但是设计者最初根据PCB提供的板材参数进 ...

呵呵,至少华为这样的大客户在做PCB时是绝对不准许PCB厂自行做修改的。好的PCB厂重在工艺和材料的稳定,并能提供必要的数据给设计者,修改客户的设计,闻所未闻。

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zyj9490| | 2015-2-1 19:37 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2015-2-1 19:41 编辑
chunyang 发表于 2015-2-1 18:10
呵呵,至少华为这样的大客户在做PCB时是绝对不准许PCB厂自行做修改的。好的PCB厂重在工艺和材料的稳定, ...

线路板经常改动客户的板图,主要是为了生产工艺的良品率,上阻焊膜,丝印层的变动,线路跟焊盘的距离,有些地方改动不会影响电子产品的生产。你可以私下问PCB厂的工程部,制前工程人员,肯定会告诉你为了良品率需要改动的,当然动作不会很大,几条而已,谁会注意呢?当然重要的部位,如焊盘,要动也会告诉你,没法生产。因为每个厂的设备性能有限,如6MIL的线距设备性能,设计图也要求6MIL,对PCB厂来说,良率是无法提升的,可能要耗的时间会很长。我记得富士康的主板,在生产时,经常让制前工程修正线路后的菲林生产,而没有通知客户。

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chunyang| | 2015-2-1 21:07 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2015-2-1 19:37
线路板经常改动客户的板图,主要是为了生产工艺的良品率,上阻焊膜,丝印层的变动,线路跟焊盘的距离,有 ...

还是弄清楚了再下结论吧,“听说”可不作数。不经客户同意私下改动客户的设计,责任谁能承担?!
因PCB厂的工艺问题或品控、成本等问题需要修改PCB设计时,正常的流程是跟客户沟通并说明理由和工艺要求,即使自己能改也要征得客户的同意并将修改稿送客户审核,不管三七二十一的自己改,这样的厂家恐怕只存在在楼上的想象中。

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