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PCB阻抗控制以及设计说明
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PCB阻抗控制以及设计说明
PCB阻抗控制设计说明
跟着 PCB信号切换速度不停增加， 现在的 PCB设计厂商需要理解和控制 PCB迹线的
阻抗。相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率， PCB迹线不再是简单
的连结，而是传输线。
在实质状况中，需要在数字边沿速度高于 1ns或模拟频次超出 300Mhz时控制迹线阻抗。
PCB迹线的要点参数之一是其特征阻抗 （即波沿信号传输线路传递时电压与电流的比值） 。
印制电路板上导线的特征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，一定考虑导线的特征阻抗和器件或信号所要求的特征阻抗能否一致， 能否般配。这就
波及到两个观点：阻抗控制与阻抗般配，本文要点议论阻抗控制和叠层设计的问题。
阻抗控制
阻抗控制(eImpedanceControling)，线路板中的导体中会有各样信号的传达，为提升其传
输速率而一定提升其频次，线路自己若因蚀刻，叠层厚度，导线宽度等不一样要素， 将会造成
阻抗值得变化，使其信号失真。故在高速线路板上的导体，其阻抗值应控制在某一范围以内，称为“阻抗控制”。
PCB迹线的阻抗将由其感觉和电容性电感、电阻和电导系数确立。影响PCB走线的阻抗的要素主要有:铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地
线的路径、走线周边的走线等。 PCB阻抗的范围是 25至120欧姆。
在实质状况下，PCB传输线路往常由一个导线迹线、一个或多个参照层和绝缘材质构成。迹线和板层构成了控制阻抗。PCB将经常采纳多层构造，而且控制阻抗也能够采纳各样方式来建立。可是，不论使用什么方式，阻抗值都将由其物理构造和绝缘资料的电子特征决定：
信号迹线的宽度和厚度
迹线双侧的内核或预填材质的高度
迹线和板层的配置
内核和预填材质的绝缘常数
PCB传输线主要有两种形式：微带线（ Microstrip）与带状线（ Stripline）。
微带线（Microstrip）：
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微带线是一根带状导线，指只有一边存在参照平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气
中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数Er线路板的表面之上，以电源或接地层为参照。以下列图所示：
注意：在实质的PCB制造中，板厂往常会在PCB板的表面涂覆一层绿油，所以在实质的阻抗计算中，往常关于表面微带线采纳下列图所示的模型进行计算：
带状线（Stripline）：
带状线是置于两个参照平面之间的带状导线，以下列图所示， H1和H2代表的电介质的介电
常数能够不一样。
上述两个例子不过微带线和带状线的一个典型示范，详细的微带线和带状线有好多种，
如覆膜微带线等，都是跟详细的 PCB的叠层构造有关。
用于计算特征阻抗的等式需要复杂的数学计算，往常使用处求解方法，此中包含界限元
素剖析在内，所以使用特意的阻抗计算软件SI9000，我们所需做的就是控制特征阻抗的参数：
绝缘层的介电常数 Er、走线宽度 W1、W2（梯形）、走线厚度 T和绝缘层厚度 H。
关于W1、W2的说明：
计算值一定在红框范围内。其他状况类