阻抗控制

1、隨著隨著PCBPCB信號(hào)切換速度不斷增長(zhǎng)，當(dāng)今的信號(hào)切換速度不斷增長(zhǎng)，當(dāng)今的PCBPCB設(shè)計(jì)廠商需要理解和控制設(shè)計(jì)廠商需要理解和控制PCBPCB跡線的阻抗。跡線的阻抗。相應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)字電路較短的信號(hào)傳輸時(shí)間和較高的時(shí)鐘速率，相應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)字電路較短的信號(hào)傳輸時(shí)間和較高的時(shí)鐘速率，PCBPCB跡線不再是簡(jiǎn)單的連接，跡線不再是簡(jiǎn)單的連接，而是傳輸線。而是傳輸線。在實(shí)際情況中，需要在數(shù)字邊際速度高于1ns或模擬頻率超過300Mhz時(shí)控制跡線阻抗。

2、PCB跡線的關(guān)鍵參數(shù)之一是其特性阻抗（即波沿信號(hào)傳輸線路傳送時(shí)電壓與電流的比值）。印制電路板上導(dǎo)線的特性阻抗是電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)，特別是在高頻電路的PCB設(shè)計(jì)中，必須考慮導(dǎo)線的特性阻抗和器件或信號(hào)所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。這就涉及到兩個(gè)概念：阻抗控制與阻抗匹配，本文重點(diǎn)討論阻抗控制和疊層設(shè)計(jì)的問題。阻抗控制阻抗控制阻抗控制(eImpedanceControling)，線路板中的導(dǎo)體中會(huì)有各種信號(hào)的傳遞，為提高其傳輸速率而

3、必須提高其頻率，線路本身若因蝕刻，疊層厚度，導(dǎo)線寬度等不同因素，將會(huì)造成阻抗值得變化，使其信號(hào)失真。故在高速線路板上的導(dǎo)體，其阻抗值應(yīng)控制在某一范圍之內(nèi)，稱為“阻抗控制”。PCB跡線的阻抗將由其感應(yīng)和電容性電感、電阻和電導(dǎo)系數(shù)確定。影響PCB走線的阻抗的因素主要有:銅線的寬度、銅線的厚度、介質(zhì)的介電常數(shù)、介質(zhì)的厚度、焊盤的厚度、地線的路徑、走線周邊的走線等。PCB阻抗的范圍是25至120歐姆。在實(shí)際情況下，PCB傳輸線路通常由一個(gè)導(dǎo)線跡

4、線、一個(gè)或多個(gè)參考層和絕緣材質(zhì)組成。跡線和板層構(gòu)成了控制阻抗。PCB將常常采用多層結(jié)構(gòu)，并且控制阻抗也可以采用各種方式來構(gòu)建。但是，無論使用什么方式，阻抗值都將由其物理結(jié)構(gòu)和絕緣材料的電子特性決定：信號(hào)跡線的寬度和厚度跡線兩側(cè)的內(nèi)核或預(yù)填材質(zhì)的高度跡線和板層的配置內(nèi)核和預(yù)填材質(zhì)的絕緣常數(shù)PCB傳輸線主要有兩種形式：微帶線（Microstrip）與帶狀線（Stripline）。微帶線（微帶線（MicrostripMicrostrip）：）

5、：微帶線是一根帶狀導(dǎo)線，指只有一邊存在參考平面的傳輸線，頂部和側(cè)邊都曝置于空氣中（也可上敷涂覆層），位于絕緣常數(shù)Er線路板的表面之上，以電源或接地層為參考。如下圖所示：此處的W=W1，W1=W2.規(guī)則：W1=WAW—設(shè)計(jì)線寬A—–Etchloss(見上表)走線上下寬度不一致的原因是：PCB板制造過程中是從上到下而腐蝕，因此腐蝕出來的線呈梯形。走線厚度T與該層的銅厚有對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體如下：銅厚COPPERTHICKNESSBasecoppe

6、rthkFinnerlayerFouterlayerHOZ0.6mil1.8mil1OZ1.2MIL2.5MIL2OZ2.4MIL3.6MIL綠油厚度：綠油厚度：因綠油厚度對(duì)阻抗影響較小，故假定為定值因綠油厚度對(duì)阻抗影響較小，故假定為定值0.5mil0.5mil。我們可以通過控制這幾個(gè)參數(shù)來達(dá)到阻抗控制的目的，下面以安維的底板PCB為例說明阻抗控制的步驟和SI9000的使用：底板PCB的疊層為下圖所示：第二層為地平面，第五層為電源平面，