阻抗设计01

1、特性阻抗的定义：

      特性阻抗：又称为“特征阻抗”，它不是直流阻抗，属于长线传输中的概念。在高频范围内，信号传输过程当中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平面）间因为电场的创建，会产生一个瞬间电流，若是传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个瞬间电流  I,而若是信号的输出电平为V，在信号传输过程当中，传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I,把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z。信号在传输的过程当中，若是传输路径上的特性阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射，影响特性阻抗的因素有：a、介电常数   b、介质厚度  c、线宽    d、铜箔厚度

2、控制阻抗的目的：

      随着信号传送速度迅猛的提升和高频电路的普遍应用，对印刷电路板也提出了更高的要求，印刷电路板提供的电路性能必须可以使信号在传输过程当中不发生发射现象，信号保持完整，下降传输损耗，起到匹配阻抗的做用，这样才能获得完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。

      阻抗匹配在高频设计中是很重要的，阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。而阻抗匹配的目的主要在于传输线上全部高频的微坡信号都能到达负载点，不会有信号反射回源点。所以，在高频信号传输的pcb板中，特性阻抗的控制很是重要。

3、计算阻抗须要的条件：

      a、板厚    

      b、层数

     c、基板材料

     d、表面工艺

     e、阻抗值

     f、阻抗公差

    g、铜厚

4、影响阻抗的因素：

     a、介质厚度

     b、介电常数

     c、铜厚

     d、线宽

     e、线距

     f、阻焊厚度

注意：通常的话，介质厚度、线距越大，阻抗值就越大；而介电常数、铜厚、线宽、阻焊厚度等越大，它的阻抗值就越小

① 介质厚度 H 增长介质厚度能够提升阻抗，下降介质厚度能够减少阻抗；不一样的半固化片 有不一样的胶含量与厚度.其压合后的厚度与压机的平整性、压板的程序有关；对 所使用的任何一种板材,要取得其可生产的介质层厚度,利于设计计算，而工程设 计、压板控制、来料公差是介质厚度控制的关键。

② 线宽 W 增长线宽，可减少阻抗，减少线宽可增大阻抗。线宽的控制要求在+/-10％ 的公差内，才能较好达到阻抗控制要求信号线的缺口影响整个测试波形，其单点 阻抗偏高，使其整个波形不平整,阻抗线不容许补线，其缺口不能超过10％ 线宽主要是经过蚀刻控制来控制。为保证线宽，根据蚀刻侧蚀量、光绘偏差、图 形转移偏差，对工程底片进行工艺补偿，达到线宽的要求。

③ 铜厚 T 减少线厚可增大阻抗，增大线厚可减少阻抗；线厚可经过图形电镀或选用相 应厚度的基材铜箔来控制。对铜厚的控制要求均匀,对细线、孤立的线的板加上 分流块，其平衡电流，防止线上的铜厚不均，影响阻抗对cs与ss面铜分布极不均 的状况，要对板进行交叉上板，来达到二面铜厚均匀的目的。

④ 介电常数 Er 增长介电常数，可减少阻抗，减少介电常数可增大阻抗，介电常数主要是通 过材料来控制。不一样板材其介电常数不同，其与所用的树脂材料有关：FR4 板 材其介电常数为 3.9—4.5,其会随使用的频率增长减少,聚四氟乙烯板材其介电 常数为 2.2—3.9 间要得到高的信号传输要求高的阻抗值,从而要低的介电常数⑤ 阻焊厚度 印上阻焊会使外层阻抗减小。正常状况下印刷一遍阻焊可以使单端降低2欧姆， 可以使差分降低8欧姆，印刷2遍降低值为一遍时的2倍，当印刷3次以上时，阻抗值 再也不变化。