搜索什么是傳輸線的阻抗？什么是特性阻抗？
2016-12-04 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
為了回答這個(gè)問題,你必須看完此文:
1、反射與阻抗
高速PCB設(shè)計(jì)的入門,我們就知道,信號(hào)會(huì)反射,就像光線從空氣射到玻璃,一部分光會(huì)折射,還有一些會(huì)被反射。
信號(hào)也一樣,如果傳輸線的阻抗不一致,在阻抗跳變的地方,一部分能量繼續(xù)傳輸,一部分能量會(huì)被反射回去。
在這個(gè)話題里,我們首先知道,阻抗不連續(xù)會(huì)引起信號(hào)反射。當(dāng)然,我們后面的話題會(huì)深入探討:什么時(shí)候需要關(guān)注信號(hào)的反射,并不是所有的阻抗不連續(xù)都需要被關(guān)注。
2、阻抗可以有哪些話題
那么,什么是傳輸線阻抗呢?先來看看傳輸線的分布參數(shù)等效模型:
這是一個(gè)特征阻抗近似計(jì)算公式,式中L為分布電感,C為分布電容。
特征阻抗:這是使用頻率非常高的一個(gè)專業(yè)術(shù)語,在各種定義中,筆者最喜歡的描述是:特征阻抗是沿線上分布電容和電感的等效,
它的物理意義是,入射波的電壓與電流的比值,或反射波的電壓與電流的比值的負(fù)值。這個(gè)定義方式直觀明了地解釋了很多高速設(shè)計(jì)問題,方便設(shè)計(jì)工程師去理解阻抗控制的概念。
注:在高速先生所有系列中,“阻抗”就指的是特征阻抗。
上一篇文章提到了微帶線與帶狀線,以及他們分別代表的電磁場(chǎng)意義,現(xiàn)在我們簡(jiǎn)單看一下兩種傳輸線結(jié)構(gòu)的阻抗計(jì)算公式:
微帶線阻抗:
帶狀線阻抗:
還是一樣的原則,我們不需要記公式,只需要記住各個(gè)元素和阻抗的比例關(guān)系,然后能在工作中靈活運(yùn)用就好了:
介電常數(shù):材料性質(zhì)的一種, 決定當(dāng)單位電壓下, 單位容量?jī)?nèi)材料可存儲(chǔ)的靜電能。介電常數(shù)增大,阻抗減小。
線路到參考平面距離:距離增加阻抗增大
線寬:線寬增加阻抗變小.
銅厚:銅厚增加阻抗變小.
相鄰線間距(針對(duì)差分):間距增大阻抗增大
綠油厚度:厚度增加阻抗變小
案例:
案例1:
某PCB板上的走線比較密,只能用比較小的線寬,通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)阻抗超過了標(biāo)準(zhǔn),在板材不變(介電常數(shù)不變)的情況下,可以通過減小層間距離來實(shí)現(xiàn)阻抗控制。
案例2:
某PCB板,板厚1.2mm,需要設(shè)計(jì)成10層板。層間的平均厚度也就是0.1mm左右,又不想走太細(xì)的線,但是怎么算,4mil走線的阻抗都達(dá)不到50歐姆。
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