發(fā)布時間:2024-01-09 20:14:42 人氣:25
隨著 PCB 信號切換速度不斷增長,當今的PCB設(shè)計廠商需要理解和控制PCB跡線的阻抗。相應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)字電路較短的信號傳輸時間和較高的時鐘速率,PCB 跡線不再是簡單的連接,而是傳輸線。在實際情況中,需要在數(shù)字邊際速度高于1ns或模擬頻率超過300Mhz時控制跡線阻抗。PCB 跡線的關(guān)鍵參數(shù)之一是其特性阻抗(即波沿信號傳輸線路傳送時電壓與電流的比值)。印制電路板上導(dǎo)線的特性阻抗是電路板設(shè)計的一個重要指標,特別是在高頻電 路的PCB設(shè)計中,必須考慮導(dǎo)線的特性阻抗和器件或信號所要求的特性阻抗是否一致,是否匹配。這就涉及到兩個概念:阻抗控制與阻抗匹配,本文重點討論阻抗控制和疊層設(shè)計的問題。
阻抗控制(eImpedance Controling),線路板中的導(dǎo)體中會有各種信號的傳遞,為提高其傳輸速率而必須提高其頻率,線路本身若因蝕刻,疊層厚度,導(dǎo)線寬度等不同因素,將會造成阻抗值得變化,使其信號失真。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。
在實際情況下,PCB 傳輸線路通常由一個導(dǎo)線跡線、一個或多個參考層和絕緣材質(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(Microstrip):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。
在實際的PCB制造中,板廠通常會在PCB板的表面涂覆一層阻焊油,因此在實際的阻抗計算中,微帶線和帶狀線有很多種,如覆膜微帶線等,都是跟具體的PCB的疊層結(jié)構(gòu)相關(guān)。用于計算特性阻抗的等式需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算,通常使用場求解方法,其中包括邊界元素分析在內(nèi),因此使用專門的阻抗計算軟件SI9000,我們所需做的就是控制特性阻抗的參數(shù)
上一篇:pcb多層板怎樣壓合?
相關(guān)推薦