电路板中的阻抗特性

电路板的导体中将存在各种信号传输。当传输速率增加时，频率必须增加。如果线路本身由于蚀刻，堆叠厚度，导线宽度和其他因素而有所不同，则阻抗将值得更改，信号将会失真。因此，应将高速电路板上的导体的阻抗值控制在一定范围内，称为“阻抗控制”。影响电路板的阻抗主要因素是铜线的宽度，铜线的厚度，介质的介电常数，介质的厚度，焊盘的厚度，接地线的路径和绕线。因此，在设计PCB电路板时，必须控制电路板上线路的阻抗，从而尽可能避免信号的反射等电磁干扰和信号完整性问题，并确保PCB板实际使用的稳定性。

一、电路板阻抗板的特性：

根据信号传输的理论，信号是时间和距离变量的函数，因此信号可能在连接的每个部分发生变化。因此，确定传输线的AC阻抗，即电压变化与电流变化的比率为传输线的特性阻抗：传输线的特性阻抗仅与信号连接本身的特性有关。在实际电路中，导体本身的电阻值小于系统的分布式阻抗，尤其是在高频电路板中。特性阻抗主要取决于由连接的单位分布电容和单位分布电感引起的分布阻抗。

二、电路板的阻抗控制：

电路板上导体的特性阻抗是电路设计的重要指标。特别是在高频电路板的PCB电路板设计中，必须考虑导体的特性阻抗与设备或信号的特性阻抗是否一致，以及是否匹配。因此，在PCB电路板设计的可靠性设计中，必须注意两个概念。

10层1阶沉金2U+镀金32U高TGHDI电路板

三、电路板的阻抗匹配：

在电路板上，如果存在信号传输，希望可以以最小的能量损耗将其从电源平稳地传输到接收端，并且接收端完全吸收它而没有任何反射。为了实现这种传输，在将其称为“阻抗匹配”之前，线路中的阻抗必须等于发射机中的阻抗。阻抗匹配是设计高速PCB电路的关键要素之一。阻抗和路由模式之间存在绝对关系。

例如，在表层（Microstrip）或内层（Stripline / Double Stripline）上行走，与参考电源层或层的距离，线宽，PCB材料等都会影响线的特性阻抗值。也就是说，阻抗值只能在接线后确定。同时，不同PCB线路板制造商产生的特性阻抗也略有不同。由于线路模型或所用数学算法的限制，常规仿真软件无法考虑一些不连续的阻抗布线。此时，在原理图上只能保留一些电阻器，例如串联电阻器，以减轻不连续阻抗的影响。解决该问题的真正方法是避免布线时阻抗不连续。

四、电路板的阻抗的计算：

信号的上升沿时间与将信号发送到接收端所需的时间之间的比例关系决定了信号连接是否被视为传输线。具体比例关系可以用以下公式解释：如果PCB阻抗板上的导线长度大于l / b，则信号之间的导线可以视为传输线。从计算信号的等效阻抗的公式中，传输线的阻抗可以用以下公式表示：在高频（几十到几百兆赫兹）处满足wL>R。（当然，在大于109 Hz的信号频率范围内，考虑到信号的趋肤效应，需要仔细研究这种关系。对于给定的传输线，特性阻抗是一个常数。信号反射现象是由驱动端和信号传输线的特征阻抗与接收端的阻抗不一致引起的。对于CMOS电路，信号驱动端的输出阻抗相对较小，为几十欧元。接收器的输入阻抗比较大。