阻抗控制

1、隨著隨著PCBPCB信號切換速度不斷增長，當今的信號切換速度不斷增長，當今的PCBPCB設計廠商需要理解和控制設計廠商需要理解和控制PCBPCB跡線的阻抗。跡線的阻抗。相應于現代數字電路較短的信號傳輸時間和較高的時鐘速率，相應于現代數字電路較短的信號傳輸時間和較高的時鐘速率，PCBPCB跡線不再是簡單的連接，跡線不再是簡單的連接，而是傳輸線。而是傳輸線。在實際情況中，需要在數字邊際速度高于1ns或模擬頻率超過300Mhz時控制跡線阻抗。

2、PCB跡線的關鍵參數之一是其特性阻抗（即波沿信號傳輸線路傳送時電壓與電流的比值）。印制電路板上導線的特性阻抗是電路板設計的一個重要指標，特別是在高頻電路的PCB設計中，必須考慮導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計的問題。阻抗控制阻抗控制阻抗控制(eImpedanceControling)，線路板中的導體中會有各種信號的傳遞，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體，其阻抗值應控制在某一范圍之內，稱為“阻抗控制”。PCB跡線的阻抗將由其感應和電容性電感、電阻和電導系數確定。影響PCB走線的阻抗的因素主要有:銅線的寬度、銅線的厚度、介質的介電常數、介質的厚度、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線跡

4、線、一個或多個參考層和絕緣材質組成。跡線和板層構成了控制阻抗。PCB將常常采用多層結構，并且控制阻抗也可以采用各種方式來構建。但是，無論使用什么方式，阻抗值都將由其物理結構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的內核或預填材質的高度跡線和板層的配置內核和預填材質的絕緣常數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線，指只有一邊存在參考平面的傳輸線，頂部和側邊都曝置于空氣中（也可上敷涂覆層），位于絕緣常數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—設計線寬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與該層的銅厚有對應關系，具體如下：銅厚COPPERTHICKNESSBasecoppe

6、rthkFinnerlayerFouterlayerHOZ0.6mil1.8mil1OZ1.2MIL2.5MIL2OZ2.4MIL3.6MIL綠油厚度：綠油厚度：因綠油厚度對阻抗影響較小，故假定為定值因綠油厚度對阻抗影響較小，故假定為定值0.5mil0.5mil。我們可以通過控制這幾個參數來達到阻抗控制的目的，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，