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技术指导:阻抗设计说明
2022-10-08 18:08 60009 4

随着科学技术的进步,集成电路的发展和应用,电子信号传输频率和速度越来越高,要求PCB的导线提供高性能的传输线,将输出端的信号完整、准确的传送到接收器件的输入端,从而对阻抗匹配提出了要求。

阻抗(Electrical Impedance)是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗常用Z表示,单位是欧姆 Ω,对于一个具体电路,阻抗不是不变的,其数值由交流电的频率、电阻R、电感L、电容C相互作用来决用,随着频率变化而变化。

阻抗匹配(Impedance Matching)是指信号源或传输线与负载之间一种合适的匹配方式,分为低频和高频。因为频率和波长反比,在低频电路中,波长相对于传输线来说很长,传输线可以看成是“短线”,反射可以不考虑。而在高频电路中,波长很短,当信号的波长短得跟传输线长度可以比拟时,反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状,从而影响信号质量。

如上图,信号从信号源A输出,经过中间的传输线进入到接收端B。在传输过程中三者内部会有一些寄生的电阻,电容,电感,对高速线号的传输产生阻碍的作用。当信号在这3者间传输时,如果相邻部分的阻抗不一致,信号就会在接触点发生反射,从而导致信号失真。

通过阻抗匹配可有效减少、消除高频信号反射。常规的阻抗线主要分为如下四种:



阻抗设计注意事项:

(1)阻抗线可以设计在外层(如上表四种形式均为外层阻抗),也可以设计在内层

(2)阻抗值的大小依产品设计及芯片类型定,一般的情况下,元器件厂商有设定好信号源和接收端的阻抗的(如SDIO:单端50ohm,USB:差分90ohm)

(3)阻抗线一定要有阻抗参考层,一般以相邻的接地或电源层做参考层(如顶层阻抗线,那么参考层一般为第二层)

(4)阻抗参考层作用是为了给信号提供回流路径,并起电磁屏蔽作用,因此阻抗线对应的参考层位置必须是实心铜皮覆盖。

(5)阻抗线的影响因素:

00000线宽:阻抗线宽与阻抗值成反比,线宽越细,阻抗值越高

00000介电常数:介电常数与阻抗值成反比,介电常数越低,阻抗值越高

00000防焊厚度:防焊厚度与阻抗值成反比,防焊厚度越厚,阻抗值越低

00000铜厚度:面铜厚度与阻抗值成反比,铜厚越薄,阻抗值越高

00000线距:阻抗线距与阻抗值成正比,间距越大,阻抗值越高

00000介层厚度:介层厚度与阻抗值成正比,介层越厚,阻抗值越高

(6)阻抗线的计算方法:推荐采用嘉立创“阻抗神器”(点此直达),也可以自行下载阻抗计算软件(如SI9000),结合我司层压参数计算。

(7)关于“线宽线隙”的一点小提示:线宽指的是线的粗细,同一根线的一个边缘到另一个边缘的距离,线隙指的是到不同的线边缘到线边缘(或铜边缘)的距离

00000

阻抗下单说明:

需要做阻抗管控的,一定要把您的阻抗要求以"表格"或"图示"的方法,连同PCB文件一起压缩下单。


(1)打开嘉立创“阻抗神器”,输入阻抗值并选择对应的层次板厚等相关参数,并在工程资料中设计好对应的线宽线隙,下单时选择对应的层叠结构及阻抗管控公差+/-10%

(2)对于不便修改线宽线隙调整阻抗的,也可以选择自定义结构由我们工程代为计算并调整阻抗线宽线隙。


重要提醒

1)目前我们多层板的阻抗测试频率是1G以内的,超过1G的请选用高频板材料。

2)下单系统"阻抗管控"选择"+/-10%"的,我们工厂会按这个公差选项来管控阻抗的。

3)选择"无要求"或"+/-20%"的,我们不管控阻抗,只管控线宽线隙在+/-20%公差内(双面板暂时不管控阻抗)

互动评论 4

注意:此留言仅作为嘉立创与客户日常交流之用,回复不是很及时,急切问题请联系我司工作人员处理!
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客户(6***4A) 2023-10-25 08:59:42
0
不错不错

客户(5***0S) 2023-03-16 10:17:38
0
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客户(1***2A) 2023-03-08 09:52:41
0
基本概念很清晰
客户(1***6G) 2022-10-11 10:54:40
0
谢谢