PCB的阻抗控制介绍说明.pdfVIP

PCB 的阻抗控制 一：特性阻抗原理： 什么样的线路才被定义为传输线了？在国际标准 IPC-2141 3.4.4说明其原则 “当 信号在导线中传输时，若该导线长度大到信号波长的 1/7，则该导线应被视做传输线。如当某 电磁波信号以时钟频率为 900MHZ （GSM 手机传输频率）在导线中传播时，则如果线路的长度 大于： 1/7波长 =1C/7F=4.76CM时，该线路就被定义为传输线。 众所周知，直流电路中电流传输时遇到的阻力叫电阻，交流电路中电流遇到的阻力叫阻抗 而高频（》 400MHZ ）电路中传输信号所遇到的阻力叫特性阻抗，在高频情况下，印制板上的 传输信号铜导线可以被视为由一串等效电阻及一并连电感所组合而成的传导线路，而此等效电 阻在高频分析时小到可以忽略不记，因此我们在对一个印制板的信号传输进行高频分析时，则 只需考虑杂散分布之串联电感及并联电容的效应，我们可以得到以下公式； Z0=R+ √L/C √≈√L/C （ Z0为特性阻抗值） 关于特性阻抗，有以下几原则： 1、 在数字信号在板子上传输时，印制板线路的特性阻抗值必须与头尾元件的电子阻抗 匹配，如果不匹配的话，所传送的信号能量将出现反射，散失，衰减，或延误，等现 象，从而产生杂信， 2、 由于电子元件的电子阻抗越高时，其传输速率才越快，因而电路板的特性阻抗值也 要随之提高，才能与之匹配， 3 、射频通信用的 PCB，除强调 Z0外，有时更加强调板材本身具有低的 Er （介质常数）值及低 的Df （介质损耗因子）值。 高频信号在介质中的传输速度为 C/ Er,可知： Er越小，传输速 度越快，这也是为何高频要用低介质常数的高频材料。 Df 影响着信号在介质传输过程中的 失真， Df越小，失真越小。 二：特性阻抗的常见形式和计算方法： 在线路板的设计中，传输信号最常见的有 4 种单线布线和 2种差分布线方式方式： 参考层 信号层 信号层 参考层 微带线 参考层 带状线 参考层 信号层 信号层 信号层 参考层 参考层 埋入式微带线 双带状线 参考层