阻抗設計01

1、特性阻抗的定義：

      特性阻抗：又稱爲「特徵阻抗」，它不是直流阻抗，屬於長線傳輸中的概念。在高頻範圍內，信號傳輸過程當中，信號沿到達的地方，信號線和參考平面（電源或地平面）間因爲電場的創建，會產生一個瞬間電流，若是傳輸線是各向同性的，那麼只要信號在傳輸，就始終存在一個瞬間電流  I,而若是信號的輸出電平爲V，在信號傳輸過程當中，傳輸線就會等效成一個電阻，大小爲V/I,把這個等效的電阻稱爲傳輸線的特性阻抗Z。信號在傳輸的過程當中，若是傳輸路徑上的特性阻抗發生變化，信號就會在阻抗不連續的結點產生反射，影響特性阻抗的因素有：a、介電常數   b、介質厚度  c、線寬    d、銅箔厚度

2、控制阻抗的目的：

      隨着信號傳送速度迅猛的提升和高頻電路的普遍應用，對印刷電路板也提出了更高的要求，印刷電路板提供的電路性能必須可以使信號在傳輸過程當中不發生發射現象，信號保持完整，下降傳輸損耗，起到匹配阻抗的做用，這樣才能獲得完整、可靠、精確、無干擾、噪音的傳輸信號。

      阻抗匹配在高頻設計中是很重要的，阻抗匹配與否關係到信號的質量優劣。而阻抗匹配的目的主要在於傳輸線上全部高頻的微坡信號都能到達負載點，不會有信號反射回源點。所以，在高頻信號傳輸的pcb板中，特性阻抗的控制很是重要。

3、計算阻抗須要的條件：

      a、板厚    

      b、層數

     c、基板材料

     d、表面工藝

     e、阻抗值

     f、阻抗公差

    g、銅厚

4、影響阻抗的因素：

     a、介質厚度

     b、介電常數

     c、銅厚

     d、線寬

     e、線距

     f、阻焊厚度

注意：通常的話，介質厚度、線距越大，阻抗值就越大；而介電常數、銅厚、線寬、阻焊厚度等越大，它的阻抗值就越小

① 介質厚度 H 增長介質厚度能夠提升阻抗，下降介質厚度能夠減少阻抗；不一樣的半固化片 有不一樣的膠含量與厚度.其壓合後的厚度與壓機的平整性、壓板的程序有關；對 所使用的任何一種板材,要取得其可生產的介質層厚度,利於設計計算，而工程設 計、壓板控制、來料公差是介質厚度控制的關鍵。

② 線寬 W 增長線寬，可減少阻抗，減少線寬可增大阻抗。線寬的控制要求在+/-10％ 的公差內，才能較好達到阻抗控制要求信號線的缺口影響整個測試波形，其單點 阻抗偏高，使其整個波形不平整,阻抗線不容許補線，其缺口不能超過10％ 線寬主要是經過蝕刻控制來控制。爲保證線寬，根據蝕刻側蝕量、光繪偏差、圖 形轉移偏差，對工程底片進行工藝補償，達到線寬的要求。

③ 銅厚 T 減少線厚可增大阻抗，增大線厚可減少阻抗；線厚可經過圖形電鍍或選用相 應厚度的基材銅箔來控制。對銅厚的控制要求均勻,對細線、孤立的線的板加上 分流塊，其平衡電流，防止線上的銅厚不均，影響阻抗對cs與ss面銅分佈極不均 的狀況，要對板進行交叉上板，來達到二面銅厚均勻的目的。

④ 介電常數 Er 增長介電常數，可減少阻抗，減少介電常數可增大阻抗，介電常數主要是通 過材料來控制。不一樣板材其介電常數不同，其與所用的樹脂材料有關：FR4 板 材其介電常數爲 3.9—4.5,其會隨使用的頻率增長減少,聚四氟乙烯板材其介電 常數爲 2.2—3.9 間要得到高的信號傳輸要求高的阻抗值,從而要低的介電常數⑤ 阻焊厚度 印上阻焊會使外層阻抗減小。正常狀況下印刷一遍阻焊可以使單端降低2歐姆， 可以使差分降低8歐姆，印刷2遍降低值爲一遍時的2倍，當印刷3次以上時，阻抗值 再也不變化。