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布线技巧与EMC相关技术文章PCB迹线的阻抗控制简介

PCB迹线的阻抗控制简介

PCB上的阻抗控制电信和计算机设备操作的速度和切换速率正在不断增长。尽管在低频情况下,这是一个可以忽略的物理规律,但现在却需要严肃考虑了。现代PCB上处理器时钟速度和组件切换速度的提高意味着组件间的互连路径(例如PCB迹线:PCB trace)不能再视为简单的导线。实际应用中快速切换速度或高频(即数字边际速度超过1ns或者模拟频率大于300MHz)的PCB迹线必须视为传输线--其电子特性必须由 PCB 设计厂商来控制的信号线。就是说,为了稳定和可预测的高速运行,PCB迹线和PCB绝缘物的电子特性必须得到控制。PCB 迹线的关键参数之一就是其特性阻抗(即波沿信号传输线路传送时电压与电流的比值)。这是一个有关迹线物理尺寸(例如迹线的宽度和厚度)和PCB底板材质的绝缘物厚度的函数。PCB迹线的阻抗由其电感和电容电抗决定。实际情况中,PCB传输线路通常由一个导线迹线、一个或者多个参考层和绝缘材质组成。传输线路,即迹线和板材构成了控制阻抗。PCB通常采用多层结构,并且控制阻抗也可以采用多层方式来构建。但是,无论使用什么方式,阻抗值都将由其物理结构和绝缘材料的电子特性决定:信号迹线的宽度和厚度迹线两侧的内核和预填充材质的高度迹线和层的配置内核和预填充材质的绝缘常数阻抗匹配组件自身可以显示特性阻抗,因此必须选择PCB迹线阻抗来匹配使用中的所有逻辑系列的特性阻抗(对于 CMOS 和 TTL,特性阻抗的范围是 80 到 110 欧姆)。为了最好地将信号从源传送到负载,迹线阻抗必须匹配发送设备的输出阻抗和接收设备的输入阻抗。如果连接两个设备的的 PCB 迹线的阻抗不匹配设备的特性阻抗,在负载设备可以进入新的逻辑状态之前将会发生多次反射。结果将可能导致高速数字系统中的切换时间或随机错误增加。为此线路设计工程师和 PCB 设计厂商必须仔细指定迹线阻抗值及其误差。所以阻抗控制技术在高速PCB设计中显得尤其重要。阻抗控制技术包括两个含义:①阻抗控制的PCB信号线是指沿高速PCB信号线各处阻抗连续,也就是说同一个网络上阻抗是一个常数。②阻抗控制的PCB板是指PCB板上所有网络的阻抗都控制在一定的范围以内如20~75Ω。线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值,通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中,传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。

关于布线技巧与EMC就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。

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