pcb的阻抗控制與前端仿真(si9000的應(yīng)用)

1、PCB的阻抗控制與前端仿真（的阻抗控制與前端仿真（SI9000的應(yīng)的應(yīng)用）用）PCB傳輸線(xiàn)簡(jiǎn)介：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(chǎng)商需要理解和控設(shè)計(jì)廠(chǎng)商需要理解和控制PCBPCB跡線(xiàn)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)鐘速跡線(xiàn)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，率，PCBPCB跡線(xiàn)不再是簡(jiǎn)單的連接，而是傳輸線(xiàn)。跡線(xiàn)不再是簡(jiǎn)單的連接，而

2、是傳輸線(xiàn)。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(guò)300Mhz時(shí)控制跡線(xiàn)阻抗。PCB跡線(xiàn)的關(guān)鍵參數(shù)之一是其特性阻抗（即波沿信號(hào)傳輸線(xiàn)路傳送時(shí)電壓與電流的比值）。印制電路板上導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(wèn)題。阻抗控制阻抗控制阻抗控制(eI

3、mpedanceControling)，線(xiàn)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必須提高其頻率，線(xiàn)路本身若因蝕刻，疊層厚度，導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)路板上的導(dǎo)體，其阻抗值應(yīng)控制在某一范圍之內(nèi)，稱(chēng)為“阻抗控制”。PCB跡線(xiàn)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(xiàn)的阻抗的因素主要有:銅線(xiàn)的寬度、銅線(xiàn)的厚度、介質(zhì)的介電常數(shù)、介質(zhì)的厚度、焊盤(pán)的厚度、地線(xiàn)的路徑、走線(xiàn)

4、周邊的走線(xiàn)等。PCB阻抗的范圍是25至120歐姆。在實(shí)際情況下，PCB傳輸線(xiàn)路通常由一個(gè)導(dǎo)線(xiàn)跡線(xiàn)、一個(gè)或多個(gè)參考層和絕緣材質(zhì)組成。跡線(xiàn)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(lái)構(gòu)建。但是，無(wú)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(xiàn)的寬度和厚度?跡線(xiàn)兩側(cè)的內(nèi)核或預(yù)填材質(zhì)的高度?跡線(xiàn)和板層的配置?內(nèi)核和預(yù)填材質(zhì)的絕緣常數(shù)上述兩個(gè)例子只是微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)的一個(gè)典型示范，具體

5、的微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)有很多種，如覆膜微帶線(xiàn)等，都是跟具體的PCB的疊層結(jié)構(gòu)相關(guān)。用于計(jì)算特性阻抗的等式需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，通常使用場(chǎng)求解方法，其中包括邊界元素分析在內(nèi)，因此使用專(zhuān)門(mén)的阻抗計(jì)算軟件SI9000，我們所需做的就是控制特性阻抗的參數(shù)：絕緣層的介電常數(shù)絕緣層的介電常數(shù)ErEr、走線(xiàn)寬度、走線(xiàn)寬度W1W1、W2W2（梯形）、走線(xiàn)厚度（梯形）、走線(xiàn)厚度T和絕緣層厚度和絕緣層厚度H。對(duì)于對(duì)于W1W1、W2W2的說(shuō)明：的說(shuō)明：此處的W=W1