|
阻抗，工程師們都接觸過(guò)，但能把阻抗說(shuō)清楚的工程師少之又少。阻抗看似簡(jiǎn)單，實(shí)則難以言表。 下面我們用快問(wèn)快答的方式，輕松幫你搞懂阻抗！ 01 問(wèn)：什么是阻抗？ PCB中的阻抗是指電路板上導線(xiàn)、電源、負載和其他元件之間的電阻抗。PCB阻抗控制是設計PCB電路板的重要環(huán)節，以確保電路板性能和穩定性。在高速電路設計中，保持適當的阻抗至關(guān)重要，因為不適當的阻抗會(huì )導致信號受到嚴重的噪聲干擾。 02 問(wèn)：什么是單端阻抗？ 答：?jiǎn)味俗杩故翘匦宰杩沟囊环N，它是指電路中單個(gè)信號線(xiàn)的阻抗。在單端傳輸中，信號通過(guò)單個(gè)信號線(xiàn)進(jìn)行傳輸。 03 問(wèn)：什么是差分阻抗？ 答：差分信號線(xiàn)結構用于控制阻抗，驅動(dòng)端輸入極性相反的兩個(gè)信號波形，由兩根差分線(xiàn)傳送，接收端減法處理，這種方式在高速數模電路中用于提升信號完整性和抗噪聲干擾。 04 問(wèn)：什么是共面阻抗？ 答：共面阻抗是信號線(xiàn)在GND/VCC間傳輸時(shí)的測試阻抗，共面波導是高頻和微波電路中常見(jiàn)的平面結構導體線(xiàn)路。共面阻抗與波導的幾何形狀、導體寬度、介質(zhì)參數等因素有關(guān)，通過(guò)調整這些因素可以控制電磁波在共面波導中的傳播特性。共面阻抗的大小決定了電磁波在共面波導中的傳播特性。 05 問(wèn)：?jiǎn)味俗杩篂槭裁纯刂?0歐姆？ 答：50歐姆是業(yè)界默認值，具有便于加工、損耗低的優(yōu)勢，但并非必須的。取決于接口，如75歐姆是遠程通訊標準，線(xiàn)纜和天線(xiàn)使用75歐姆時(shí)需匹配PCB線(xiàn)路阻抗。特殊芯片可通過(guò)改善驅動(dòng)能力降低阻抗，提高EMI和串擾抑制效果。例如，Intel要求阻抗控制在37歐姆、42歐姆甚至更低。 06 問(wèn)：差分阻抗為什么控制100歐姆？ 答：差分阻抗和單端阻抗的設定具有一定的歷史沿革和應用背景。這些阻抗值的確定主要是為了滿(mǎn)足特定接口和芯片的需求，以確保信號的穩定傳輸和良好的電氣性能。常見(jiàn)的阻抗值為100歐姆，也有90歐姆和85歐姆的，這些阻抗值的設定可以減少信號反射、干擾和失真，提高信號的傳輸效率。 07 問(wèn)：差分線(xiàn)為什么要平行走線(xiàn)？ 答：差分線(xiàn)通常采用平行走線(xiàn)設計，以提高抗干擾能力和保持阻抗連續性。這種設計保持兩條線(xiàn)之間的耦合程度不變，確保阻抗連續性。 然而，差分線(xiàn)的定義并不要求必須平行。在不采用平行走線(xiàn)設計時(shí)，需確保間距大于5W，單線(xiàn)阻抗一致，且外界干擾較小。這樣可以實(shí)現不平行走線(xiàn)，無(wú)需耦合兩條線(xiàn)。 在測試夾具中，差分線(xiàn)通常為單端走線(xiàn)，阻抗控制為50歐姆。使用飛線(xiàn)或同軸線(xiàn)連接兩條線(xiàn)，只要最終匯集到接收端，也可進(jìn)行差分傳輸。 08 問(wèn)：差分線(xiàn)不做等長(cháng)可以嗎? 答：不可以，差分線(xiàn)最重要的物理規則要求是等長(cháng)。 差分線(xiàn)等長(cháng)至關(guān)重要，因為接收端對兩條線(xiàn)信號進(jìn)行差異運算。信號為梯形波，不等長(cháng)的線(xiàn)會(huì )導致相位誤差，可能導致傳輸錯誤。理想信號應為波峰對波谷，但不等長(cháng)線(xiàn)可能導致相位差異達180度，使傳輸出錯。 即使相位差較小，如30度，也會(huì )嚴重影響眼圖，使差模分量轉變?yōu)楣材７至�，降低共�？箶_能力。因此，差分線(xiàn)等長(cháng)是關(guān)鍵指標，通常要求誤差不超過(guò)5mil，最大允許10mil誤差。 09 問(wèn)：差分對可以不同層走線(xiàn)嗎? 答：是可以采用上下兩層走線(xiàn)的方式，并且理論上這種方式比同層走線(xiàn)更優(yōu)。首先，BGA出線(xiàn)更容易實(shí)現。更重要的是，通過(guò)將差分線(xiàn)分布在不同的層上，可以大大減小玻纖效應的影響。 然而，在實(shí)際工程中，由于加工工藝的限制，不同層的走線(xiàn)可能會(huì )出現隨機誤差，導致上下兩層走線(xiàn)無(wú)法準確重疊。這種誤差可能會(huì )對差分線(xiàn)的性能產(chǎn)生嚴重影響，因此這種走線(xiàn)方式有一定的缺陷。 10 問(wèn)：高速PCB設計那些影響阻抗？ 答： 1、線(xiàn)寬：阻抗線(xiàn)寬與阻抗成反比,線(xiàn)寬越細,阻抗越高,線(xiàn)寬越粗,阻抗越低。 2、銅箔：銅箔厚度與阻抗成反比,銅厚越厚,阻抗越低,銅厚越薄,阻抗越高。 3、線(xiàn)距：間距與阻抗成正比，間距越大,阻抗越大，間距越小,阻抗越小。 4、共面：阻抗線(xiàn)距導體的間距與阻抗成正比,間距越大,阻抗越大，間距越小,阻抗越小。 11 問(wèn)：PCB制版選材那些影響阻抗？ 答： 1、介質(zhì)厚度：介質(zhì)厚度與阻抗成正比,介質(zhì)越厚則阻抗越高,介質(zhì)越薄則阻抗越低。 2、介電常數：介電常數與阻抗成反比,介電常數越高,阻抗越低,介電常數越低,阻抗越高。 3、防焊厚度：防焊厚度與阻抗成反比.在一定厚度范圍內,防焊厚度越厚,阻抗越低,防焊厚度越薄,阻抗越高。 12 問(wèn)：阻抗計算那個(gè)工具最方便？ 答：當然是華秋DFM啦！華秋DFM阻抗工具自動(dòng)生成疊層圖，支持單獨計算某條阻抗和全部計算所有阻抗，還支持反算功能，計算好的阻抗數據可以導出保存，同時(shí)導出阻抗計算圖和疊層圖方便用戶(hù)存檔。 |
