PCB特性阻抗简介

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PCB的阻抗设计

PCB的阻抗设计1、阻抗的定义:在某一频率下，电子器件传输信号线中，相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗……的一个矢量总和。

当信号在PCB导线中传输时，若导线的长度接近信号波长的1/7，此时的导线便成为信号传输线，一般信号传输线均需做阻抗控制。

PCB制作时，依客户要求决定是否需管控阻抗，若客户要求某一线宽需做阻抗控制，生产时则需管控该线宽的阻抗。

当信号在PCB上传输时，PCB板的特性阻抗必须与头尾元件的电子阻抗相匹配，一但阻抗值超出公差，所传出的信号能量将出现反射、散射、衰减或延误等现象，从而导致信号不完整、信号失真。

2、计算阻抗的工具：目前大部分人都用Polar软件：Polar Si8000、Si9000等。

常用的软件阻抗模型主要有三种: （1）特性阻抗，也叫单端阻抗；（2）差分阻抗，也叫差动阻抗；（3）共面阻抗，也叫共面波导阻抗，主要应用于双面板阻抗设计当中。

选择共面阻抗设计的原因是：双面板板厚决定了阻抗线距离，下面的参考面比较远，信号非常弱，必须选择距离较近的参考面，于是就产生了共面阻抗的设计。

3、安装软件Polar Si9000，然后打开Polar Si9000软件。

熟悉一下常用的几个阻抗模型：（1）下图是外层特性阻抗模型（也叫单端阻抗模型）：（2）下图是外层差分阻抗模型：（3）内层差分阻抗模型常用以下三种：下面是共面的常用模型：（4）下图是外层共面单端阻抗模型：（5）下图是外层共面差分阻抗模型：4、怎样来计算阻抗？各种PP及其组合的厚度，介电常数详见PP规格表，铜厚规则按下图的要求。

阻焊的厚度，在金百泽公司统一按10um，即0.4mil；W1、W2的规则按上面要求；当基铜<=0.5OZ时，W2=W-0.5mil；当基铜=1OZ时，W2=W-1mil；W指原线宽。

下面讲一个12层板，板厚1.8MM的例子：这个板信号层比较多，但是3,5层和8，10是对称的。

pcb阻抗板‘特性阻抗;基础知识

4.2.2.2 T1/B1 分别相连的测试线长一般为 100mm，线宽与板内生产板内阻抗线宽度一致，且线面盖阻焊油墨；
d 4.2.2.3 T1-T2/T2-B2/B2-B1/B1-T1 的两个相邻孔中心距一般为 2.54mm; e 4.2.2.4 其中，T1 仅与 TOP 层阻抗测试线相连，T2 仅与 TOP 面第 2 层内层相连；B1 仅与 BOT 层阻抗测 r 试线相连，B2 仅与 BOT 层第 2 层相连。 te 阻抗条的设计图例：
深圳顺易捷科技有限公司
Shenzhen ShunYiJie Technology Co., Ltd.
5.3 CPU 载板的 TDR 测试
d Hioki 公司 2001 年六月才在 JPCA 推出的“1109 Hi Tester”，为了对 1.7GHz 高速传输 FC/PGA 载板在 Z0 方
面的正确量测起见，已不再使用飞针式（Flying probe）快速移动的触测，也放弃了 SMA 探棒式的 TDR 手动
3.3 但当上述微带线中 Z0 的四种变数（w、t、h、 r）有任一项发生异常，例如图中的讯号线出现缺口
e 时，将使得原来的 Z0 突然上升（见上述公式中之 Z0 与 W 成反比的事实），而无法继续维持应有的稳 UnRegister 定均匀（Continuous）时，则其讯号的能量必然会发生部分前进，而部分却反弹反射的缺失
4． 2 示意图说明：
4．2．1 阻抗线的位置
一般加在生产板 PNL 边上或在客户允许的前提下加在 SET 边上
4．2．2 阻抗线的规格说明
4．2．2．1 T1、T2/B1、B2 为四个 PTH 孔，一般为喷锡成形孔，成品孔径为 1.00mm 左右，RING（成品焊环）要求为 0.16-0.20mm;

pcb 特征阻抗

pcb 特征阻抗PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是现代电子产品中常见的一种电路载体。

在PCB设计中，特征阻抗（Characteristic Impedance）是一个重要的参数，对于保证信号传输质量和电路稳定性起着关键作用。

特征阻抗是指信号在传输过程中所面临的电阻和电感的总和，通常用单位长度的电阻和电感来表示。

在PCB设计中，特征阻抗的准确控制对于高速信号的传输至关重要。

特征阻抗的不匹配会导致信号的反射和衰减，从而影响电路的性能和稳定性。

PCB的特征阻抗受到多种因素的影响，其中包括PCB的材料特性、线宽和线距、板厚等。

首先，PCB的材料特性对特征阻抗有直接影响。

不同材料的介电常数和介电损耗因子不同，会导致特征阻抗的变化。

因此，在PCB设计中选择合适的材料对于控制特征阻抗至关重要。

线宽和线距也是影响特征阻抗的重要因素。

一般来说，线宽和线距越小，特征阻抗越高。

因此，在高速信号传输中，通常需要采用较小的线宽和线距来控制特征阻抗。

此外，线宽和线距的不均匀性也会导致特征阻抗的变化，因此在PCB设计中需要考虑到这一点。

板厚也会对特征阻抗产生影响。

板厚越大，特征阻抗越低，板厚越小，特征阻抗越高。

因此，在PCB设计中需要根据特定的特征阻抗要求选择合适的板厚。

为了准确控制PCB的特征阻抗，设计人员通常需要根据特定的信号要求进行计算和仿真。

在PCB设计软件中，可以通过输入相关参数，如线宽、线距、板厚等，来计算特征阻抗。

通过仿真分析，可以得到准确的特征阻抗数值，并根据需要进行调整。

在PCB制造过程中，特征阻抗的控制也是一个关键的环节。

制造厂商通常会使用特殊的工艺来确保特征阻抗的准确控制。

例如，通过控制线宽和线距的精度，采用特殊的印刷方法，使用合适的材料等，都可以提高特征阻抗的制造精度。

PCB设计中的特征阻抗是一个重要的参数，对于保证高速信号传输的质量和电路的稳定性起着关键作用。

通过合理选择材料、控制线宽和线距、调整板厚等手段，可以有效地控制特征阻抗。

PCB阻抗设计与阻抗类型图解

PCB阻抗设计与阻抗类型图解(仅限交流与学习使用，请勿用于其它作用）A、阻抗定义阻抗就是指在某一频率下，电子器件传输信号线中(也就是我们制作的线路板的铜线)，相对某一参考层(也就是我们说的屏蔽层、影射层或参考层)，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它实际上是电阻抗、电感抗、电容抗等一个矢量总和。

在直流电中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻；在交流电的领域中除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。

电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。

从一个器件输出信号，经传输后进入另一个器件，这两者阻抗之间的特定匹配关系。

简单说整个过程就像软管送水浇花，一端接在水龙头,另一端手握处加压使其射出水柱,当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区为最佳，力过度水注射程太远，腾空越过目标浪费水资源，挤压不足以致射程太近者，则照样得不到想要的结果。

阻抗就是施压的力道，保障发出的信号经传输后能准确匹配接收端的需求影响特性阻抗的因数1) 介质介电常数，与特性阻抗值成反比(Er)2)线路层与接地层(或外层)间介质厚度,与特性阻抗值成正比(H)3) 阻抗线线底宽度(下端W1);线面(上端W2)宽度,与特性阻抗成反比。

4) 铜厚,与特性阻抗值成反比(T)5) 相邻线路与线路之间的间距,与特性阻抗值成正比（差分阻抗）(S)6) 基材阻焊厚度,与阻抗值成反比(C)B、模型分类阻抗线可分为6类：1、单端阻抗线2、差分阻抗线3、单端共面地阻抗线4、差分共面地阻抗线5、层间差分阻抗线（包含：异层差分）6、共模阻抗外层单端外层差分外层单端共面地外层差分共面地常见的几种阻抗模型内层单端[两面屏蔽]内层差分[两面屏蔽]内层单端共面地[两面屏蔽]内层差分共面地[两面屏蔽]特殊的阻抗模型层间差分各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图深圳拓普西科技有限公司Thank You!Mar, 2014Tuopx Co., Ltd. Confidential Slide 11。

PCB板阻抗控制

PCB板阻抗控制近年来，随着IC集成度的提⾼和应⽤，其信号传输频率和速度越来越⾼，因⽽在印制板导线中，信号传输(发射)⾼到某⼀定值后，便会受到印制板导线本⾝的影响，从⽽导致传输信号的严重失真或完全丧失。

这表明，PCB导线所“流通”的“东西”并不是电流，⽽是⽅波讯号或脉冲在能量上的传输。

上述此种“讯号”传输时所受到的阻⼒，也称为“阻抗”，代表符号为Z0。

所以，PCB导线上单解决“通”、“断”和“短路”的问题还不够，还要控制导线的阻抗问题。

((⼀)) 何谓阻抗? 阻抗是⽤来评估电⼦元件特性的⼀个参数。

阻抗的定义是元件在既定频率下对交流电的总对抗作⽤。

((⼆)) 为何要阻抗控制? 因为PCB传输线中的特性阻抗值必须匹配Driver与Reciver的电⼦阻抗，否则会造成讯号能量的反射、衰减，以及讯号到达时间之延误，严重时⽆法判独及开机。

电路板线路中的讯号传播时，影响其“特性阻抗”的因素有线路的截⾯积，线路与接地层之间绝缘材质的厚度，以及其介质常数等叁项。

影响阻抗最多部分为:1、线宽，2、pp 厚度，3、介电值(FR-4 =4.3)其次是防焊厚度，侧蚀,铜厚.等等这些会改变磁⼒线分布，进⽽改变组抗之变数，先了解组抗公差值要求，再反推製程最⼤公差值，以软体计算是否可达成。

PCB 製程管制重点为⽤对材料/线径公差10%以内/压后层间厚度準确10%以内，即可达到设计要求。

((三)) 何谓Er值? 通常介质常数或称相对电容率既是每单位体积的绝缘物质在每⼀单位之电位梯度下所能储存的静电能量。

介质常数⾼则信号传输不少被储存在板材中⽽造成信号不佳及传播速率减慢。

⼀般对于信号品质要求⾼者会限⽤PTF((铁弗龙))就是因为其Er=2..5。

(四) ⼀般阻抗分3类： 1. 特性阻抗(impedance)。

如客户针对4层板，外层线宽进⾏阻抗之控制，其计算外层线宽阻抗软件模式如下。

　其阻抗条之设计如下：如客户针对6层板，其1，3，4，6层为⾛线层，皆须进⾏阻抗线宽之控制，注意内层L3&L4之阻抗线宽需措开不可重叠，避免影响阻抗值之测试，其计算内层线宽阻抗软件模式如下。

PCB阻抗知识讲解

4.2 FA A4E1664批量生产板阻抗测试结果(12月9日)
FA
蚀ห้องสมุดไป่ตู้速度菲林设计线宽
A4E1664批量生产板阻抗测试结果(12月9日)
实测线宽
碱性蚀刻后阻抗测试数据 WF绿油后阻抗测试阻抗平均阻抗测试阻抗测试阻抗测试阻抗测试阻抗测试值最大值最小值平均值最大值最小值 99.45 100.81 96.46 90.07 91.03 89.05 98.69 100.39 95.72 88.02 88.96 87.45 99.72 101.07 96.92 87.47 89.89 86.23 102.81 103.74 101.25 88.33 89.3 87.32 97.52 100.57 91.25 85.72 87.02 83.37 100.99 102.98 98.76 92.66 93.86 91.82 97 98.03 95.96 90.01 91.51 88.5 99.92 101.36 97.67 88.34 89.21 87.52 98.23 100.34 95.33 87.88 89.4 85.96 3600mm/m 0.2150.27mm 95.78 96.93 93.88 94.8 96.33 92.94 in 0.225mm 101.09 102.07 99.57 90.34 91.91 88.23 99.31 100.29 97.99 89.97 91.38 88.62 99.96 101.73 98.2 90.28 92.37 87.41 100.02 101.29 98.45 91.15 92.48 88.48 96.8 99.06 93.61 90.65 91.42 89.5 95.53 106.45 100.66 89.17 90.08 88.59 96.66 97.42 95.37 85.77 88.78 82.64 97.87 99.35 96.46 88.87 89.95 88.11 100.34 101.24 98.94 89 89.78 88.39 从碱性蚀刻后和WF绿油后阻抗测试数据分析可知，WF后测试条阻抗减少10±3.

印刷电路板（PCB）的特性阻抗与特性阻抗控制

印刷电路板（PCB）的特性阻抗与特性阻抗控制印刷电路板（PCB）的特性阻抗与特性阻抗控制1、电阻交流电流流过一个导体时，所受到的阻力称为阻抗（Impedance），符合为Z，单位还是Ω。

此时的阻力同直流电流所遇到的阻力有差别，除了电阻的阻力以外，还有感抗（XL）和容抗（XC）的阻力问题。

为区别直流电的电阻，将交流电所遇到之阻力称为阻抗（Z）。

Z=√ R2 +（XL -XC）22、阻抗（Z）近年来，IC集成度的提高和应用，其信号传输频率和速度越来越高，因而在印制板导线中，信号传输（发射）高到某一定值后，便会受到印制板导线本身的影响，从而导致传输信号的严重失真或完全丧失。

这表明，PCB导线所“流通”的“东西”并不是电流，而是方波讯号或脉冲在能量上的传输。

3、特性阻抗控制（Z0 ）上述此种“讯号”传输时所受到的阻力，另称为“特性阻抗”，代表符号为Z0。

所以，PCB导线上单解决“通”、“断”和“短路”的问题还不够，还要控制导线的特性阻抗问题。

就是说，高速传输、高频讯号传输的传输线，在质量上要比传输导线严格得多。

不再是“开路/短路”测试过关，或者缺口、毛刺未超过线宽的20%，就能接收。

必须要求测定特性阻抗值，这个阻抗也要控制在公差以内，否则，只有报废，不得返工。

二、讯号传播与传输线1、信号传输线定义（1）根据电磁波的原理，波长（λ）越短，频率（f）越高。

两者的乘积为光速。

即C = λ.f ＝3×1010 cm/s（2）任何元器件，尽管具有很高的信号传输频率，但经过PCB导线传输后，原来很高的传输频率将降下来，或时间延迟了。

因此，导线长度越短越好。

（3）提高PCB布线密度或缩短导线尺寸是有利的。

但是，随着元件频率的加快，或脉冲周期的缩短，导线长度接近信号波长（速度）的某一范围，此时元件在PCB导线传输时，便会出现明显的“失真”。

（4）IPC－2141的3.4.4提出：当信号在导线中传输时，如果导线长度接近信号波长的1/7时，此时的导线被视为信号传输线。

PCB板阻抗板的定义

PCB板阻抗板的定义一、印制电路板阻抗特性：据信号的传输理论，信号是时间、距离变量的函数，因此信号在连线上的每一部分都有可能变化。

因此确定连线的交流阻抗，即电压的变化和电流的变化之比为传输线的特性阻抗(Characteristic Impedance)：传输线的特性阻抗只与信号连线本身的特性相关。

在实际电路中，导线本身电阻值小于系统的分布阻抗，犹其是高频电路中，特性阻抗主要取决于连线的单位分布电容和单位分布电感带来的分布阻抗。

理想传输线的特性阻抗只取决于连线的单位分布电容和单位分布电感。

二、印制电路板特性阻抗的计算：信号的上升沿时间和信号传输到接收端所需时间的比例关系，决定了信号连线是否被看作是传输线。

具体的比例关系由下面的公式可以说明：如果PCB 板上导线连线长度大于l/b 就可以将信号之间的连接导线看作是传输线。

由信号等效阻抗计算公式可知，传输线的阻抗可以用下面的公式表示：在高频(几十兆赫到几百兆赫)情况下满足wLR(当然在信号频率大于109Hz 的范围内，则考虑到信号的集肤效应，需要仔细地研究这种关系)。

那么对于确定的传输线而言，其特性阻抗为一个常数。

信号的反射现象就是因为信号的驱动端和传输线的特性阻抗以及接收端的阻抗不一致所造成的。

对于CMOS 电路而言，信号的驱动端的输出阻抗比较小，为几十欧。

而接收端的输入阻抗就比较大。

三、印制电路板特性阻抗控制：印制电路板上导线的特性阻抗是电路设计的一个重要指标，特别是在高频电路的PCB 设计中，必须考虑导线的特性阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。

因此，在PCB 设计的可靠性设计中有两个概念是必须注意。

PCB生产工程阻抗制作规范

工程阻抗制作规范1.目的规范制作阻抗P C B的阻抗计算和阻抗图形设计方法，确保成品的阻抗符合规定。

2.适用范围适用于本厂客户要求阻抗控制的P C B的阻抗设计及之C A M制作的阻抗图形设计。

3.名词解释3.1特性阻抗(C h a r a c t e r i s t i c I m p e d a n c e)：当一条导线与大地绝缘后，导线与大地彼此之间的阻抗。

3.2差分阻抗(D i f f e r e n t i a l I m p e d a n c e)：二条平行导线与大地绝缘后的阻抗，两条导线与大地彼此之间的阻抗。

4.阻抗控制的制作规格范围一般地，对于成品产品来说，我司控制的阻抗值的规格范围为±10%,如客户又特别要求，可根据客户设计的产品结构或客户要求的阻抗规格制作。

4.1 与阻抗控制计算有关的各个材质的计算参数如下：⑴. 芯板：介电常数为4.5±0.2操作中，根据客户要求，以及产品的需要，可向板材供应商了解芯板的具体层压结构，然后依照该芯板的Prepreg配方的介电常数来计算。

⑵. 7628 PrepregA、介电常数为4.5±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值)：RC%47 压合后的介质厚度为190±10UM，RC%43 压合后的介质厚度为180±15UM。

⑶. 2116 PrepregA、介电常数为4.3±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值)：RC%54 压合后的介质厚度为118±10UM，RC%50 压合后的介质厚度为105±10UM。

⑷. 1080 PrepregA、介电常数为4.2±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值)：RC68% 压合后的介质厚度为71±8UM，RC%62 压合后的介质厚度为65±8UM。

⑸. 当选用几种Prepreg同时压合时，则采用最高的介电常数与最低的介电常数的平均值进行计算。

PCB电路板为什么要做阻抗

PCB电路板为什么要做阻抗阻抗对于PCB电路板的意义何在，PCB电路板为什么要做阻抗？本文首先介绍了什么是阻抗及阻抗的类型，其次介绍了PCB线路板为什么要做阻抗，最后阐述了阻抗对于PCB电路板的意义，具体的跟随小编一起来了解一下。

什么是阻抗在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用Z表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。

阻抗的单位是欧。

阻抗类型（1）特性阻抗在计算机﹑无线通讯等电子信息产品中，PCB的线路中的传输的能量，是一种由电压与时间所构成的方形波信号（square wave signal，称为脉冲pulse），它所遭遇的阻力则称为特性阻抗。

（2）差动阻抗驱动端输入极性相反的两个同样信号波形，分別由两根差动线传送，在接收端这两个差动信号相減。

差动阻抗就是两线之间的阻抗Zdiff。

（3）奇模阻抗两线中一线对地的阻抗Zoo，两线阻抗值是一致。

（4）偶模阻抗驱动端输入极性相同的两个同样信号波形，將两线连在一起时的阻抗Zcom。

（5）共模阻抗两线中一线对地的阻抗Zoe，两线阻抗值是一致，通常比奇模阻抗大。

PCB线路板为什么要做阻抗pcb线路板阻抗是指电阻和对电抗的参数，对交流电所起着阻碍作用。

在pcb线路板生产中，阻抗处理是必不可少的。

原因如下：1、PCB线路（板底）要考虑接插安装电子元件，接插后考虑导电性能和信号传输性能等问题，所以就会要求阻抗越低越好，电阻率要低于每平方厘米1×10-6以下。

2、PCB线路板在生产过程中要经历沉铜、电镀锡（或化学镀，或热喷锡）、接插件焊锡等工艺制作环节，而这些环节所用的材料都必须保证电阻率底，才能保证线路板的整体阻抗低达到产品质量要求，能正常运行。

3、PCB线路板的镀锡是整个线路板制作中最容易出现问题的地方，是影响阻抗的关键环节。

pcb特性阻抗讲义

特性阻抗控制原則
情形二：挤压力不足以致射程太近者
照样得不到想要的结果。过犹不及皆非所欲，唯有恰到好处才能正中下怀皆大欢喜。
特性阻抗控制原則
理想情形：当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标，這才使得兩者皆歡
特性阻抗控制原則
小結：阻抗控制其實就是讓系統中每一個部份都具有相同的阻抗值，而其目的則在消除介面的反射雜訊。
法線
Z0
Z1
S
V
不反射如果Z1=Z0
圖1-3
三種互連結構的特性阻抗計算

Trace
H
Microstripline
T
Dielectric
Ground Plane Ground Plane
W
Z
87 5.98H Ln[ ] 0.8W T Er 1.41
Stripline :
T
D
Trace Power Plane Ground Plane
W
Z
60 1.9 D Ln[ ] 0.8W T Er
Trace Dielectric
T
A B A
Dual stripline :
Trace Ground Plane
Z
80 A 1.9(2 A T ) [1 ] Ln[ ] 4( A B T ) 0.8W T Er
三種互連結構的特性阻抗計算
這三個半經驗公式的缺陷
Microstripline公式的應用範圍為2<Er<15，0.1<W/H<3.0
Stripline 的公式假設為線路上下的絕緣層厚度相等，且應
用範圍為 W/H <0.7，T/H < 0.7。 Microstripline表面不蓋綠漆，在覆蓋綠漆後，阻抗值將降低（更不易進入綠漆，能耗減少）不考慮線路間的耦合作用(能量損失↑使阻抗增加）

PCB阻抗介绍-呼叫中心-2012-12-20

定义：
常见的四种传输线线：ຫໍສະໝຸດ 共轴的传输线微波传输线
带状传输线
共面线
如上图所示：
第一种为共轴的传输线。同轴电缆。第二种为微波传输线，即我们一般看到的阻抗线在外层的特性阻抗。第三种是带状传输线，即我们一般看到的阻抗线在内层的特性阻抗。第四种为共面线，即我们经常讲到的共模阻抗
定义：
阻抗分类：
1：特性阻抗：在PCB线路中流动的是方波信号或脉冲信号（SQUARE WAVE SIGNAL PULSE）在能量上的传输，这种信号在传输时所受的阻力称为特性阻抗。特性阻抗分为：外层特性阻抗、内层特性阻抗。阻抗值为在25-75欧姆之间。 2：差分阻抗：指在同一层中的两根信号线间的信号阻力干扰。差分阻抗分为：外层差分阻抗、内层差分阻抗、共面差分、异面差分。阻抗值为在80-125欧姆之间。
阻抗合格
阻抗偏差
阻抗控制：
怎样控制阻抗？
为了最小化反射的负面影响，一定要有解决办法去控制它们。有三个方法可以减轻反射的负面影响。方法一：是降低系统频率以便在另一个信号加到传输线上之前传输线的反射达到稳态，这个对于高速系统通常是不可能的，因为它需要降低操作频率，成为低速系统。方法二：缩短PCB走线以便反射在短时间达到稳态，这也是不实际的因为通常这样做会增加 PCB板层，成本提高很多。此外缩短走线在某种情况下在物理上也是不可能的。方法三：就是在传输线的两端用等于线的特征阻抗的阻抗端接传输线以排除反射。
备注：共面阻抗：也是差分阻抗的一种.但信号的传输与其相邻的铜面距离有相应的影响。异面差分：也是差分阻抗的一种.但信号的传输与其相邻的层次有相应的影响。
定义：
阻抗分类：
差分阻抗
特性阻抗
定义：

pcb 特征阻抗

pcb 特征阻抗PCB（Printed Circuit Board）特征阻抗是指在PCB设计和制造过程中需要特别关注的一个参数。

在PCB中，特征阻抗通常涉及到信号传输线路的阻抗匹配，以确保信号能够以最佳的性能传输。

特征阻抗在PCB设计中起着至关重要的作用。

如果信号传输线路的阻抗不匹配，会导致信号反射、损耗增加以及信号完整性下降。

因此，在PCB设计中，特征阻抗的控制是非常重要的。

要控制特征阻抗，需要从以下几个方面考虑：1. 材料选择：选择适合特定阻抗要求的基板材料。

不同材料具有不同的介电常数和导电性能，这会影响到特征阻抗的控制。

常见的材料有FR-4、高频板材等。

2. 几何结构：特征阻抗与信号传输线路的几何结构密切相关。

线宽、线距、线路层间距等参数都会影响到特征阻抗的控制。

通常情况下，特征阻抗要求较高的信号线会采用较宽的线宽和较小的线距，以达到所需的阻抗值。

3. 线路层堆叠：PCB通常由多层线路组成，不同层之间的阻抗也需要匹配。

在PCB设计中，需要合理选择和布局线路层，以满足特征阻抗的要求。

4. 阻抗控制技术：在PCB制造过程中，可以采用一些特殊的工艺来控制特征阻抗。

例如，通过调整线路的铜厚度、调整线路的宽度等方法来控制特征阻抗。

特征阻抗的控制对于高速信号传输和高频电路尤为重要。

在高速信号传输中，特征阻抗的不匹配会导致信号的反射和干扰，从而影响到信号的传输质量。

而在高频电路中，特征阻抗的控制可以减小信号的损耗，提高信号的传输效率。

在PCB设计中，特征阻抗的控制是一个复杂而细致的过程。

需要综合考虑材料、几何结构、线路层堆叠和工艺等多个因素。

只有在这些方面做到合理控制和优化，才能够实现特征阻抗的要求。

总结起来，PCB特征阻抗是PCB设计中需要特别关注的一个参数。

通过合理的材料选择、几何结构设计、线路层堆叠和工艺控制等手段，可以实现特征阻抗的控制，保证信号的传输质量。

在高速信号传输和高频电路中，特征阻抗的控制尤为重要，能够提高信号的传输效率和可靠性。

PCB线路阻抗的特性及测试方法

PCB线路阻抗的特性及测试方法1.线路的阻抗对电池来说，当信号沿着传输线传播，并且每隔0.01纳秒对连续0.06英寸传输线段进行充电。

从电源获得恒定的电流时，传输线看起来像一个阻抗器，并且它的阻抗值恒定，这可称为传输线路的“浪涌”阻抗(surge impedance)。

同样地，当信号沿着线路传播时，在下一步之前，0.01纳秒之内，哪一种电流能把这一步的电压提高到1伏特?这就涉及到瞬时阻抗的概念。

从电池的角度看时，如果信号以一种稳定的速度沿着传输线传播，并且传输线具有相同的横截面，那么在0.01纳秒中每前进一步需要相同的电荷量，以产生相同的信号电压。

当沿着这条线前进时，会产生同样的瞬时阻抗，这被视为传输线的一种特性，被称为特性阻抗。

如果信号在传递过程的每一步的特性阻抗相同，那么该传输线可认为是可控阻抗传输线。

瞬时阻抗或特性阻抗，对信号传递质量而言非常重要。

在传递过程中，如果下一步的阻抗和上一步的阻抗相等，工作可顺利进行，但若阻抗发生变化，那会出现一些问题。

为了达到最佳信号质量，内部连接的设计目标是在信号传递过程中尽量保持阻抗稳定，首先必须保持传输线特性阻抗的稳定，因此，可控阻抗板的生产变得越来越重要。

另外，其它的方法如余线长度最短化、末端去除和整线使用，也用来保持信号传递中瞬时阻抗的稳定。

2.特性阻抗的计算简单的特性阻抗模型：Z=V/I，Z代表信号传递过程中每一步的阻抗，V代表信号进入传输线时的电压，I代表电流。

I=±Q/±t，Q代表电量，t代表每一步的时间。

电量(来源于电池)：±Q=±C×V，C代表电容，V代表电压。

电容可以用传输线单位长度容量CL和信号传递速度v来推导。

单位引脚的长度值当作速度，再乘以每步所需时间t，则得到公式：±C=CL×v×(±)t.综合以上各项，我们可以得出特性阻抗：Z=V/I=V/(±Q/±t)=V/(±C ×V/±t)=V/(CL×v×(±)t×V/±t)=1/(CL×v)可以看出，特性阻抗跟传输线单位长度容量和信号传递速度有关。

PCB设计中的特性阻抗

PCB设计中的特性阻抗特性阻抗(Characteristic Impedance)是指在传输线上的单位长度内，信号通过该传输线所呈现的阻抗特性。

在PCB设计中，特性阻抗是一个非常重要的参数，它直接影响信号的传输质量和系统的性能。

在本文中，我们将详细介绍特性阻抗的相关内容。

首先，我们来介绍一下特性阻抗的定义。

特性阻抗是指在传输线上电压和电流之间的比例关系，以欧姆(Ω)为单位表示。

在理想的传输线上，特性阻抗应是一个恒定值，不随频率和长度的变化而改变。

然而，在实际情况下，特性阻抗并非完全恒定，它会受到PCB板材的介电常数、导线结构等因素的影响而发生变化。

特性阻抗的计算可以通过以下公式进行：Z0 = sqrt(L/C)其中，L表示单位长度的电感，C表示单位长度的电容。

这个公式告诉我们，特性阻抗与电感和电容成反比关系，即特性阻抗越大，电感和电容越小。

特性阻抗的影响因素非常多，下面我们来一一介绍：1.PCB板材的介电常数：PCB板材的介电常数决定了传输线的速度，进而影响特性阻抗。

一般情况下，介电常数越大，特性阻抗越小。

2.传输线的宽度：传输线的宽度对特性阻抗有直接的影响。

传输线宽度越大，特性阻抗也越大。

3.传输线的距离：传输线的距离指的是导线之间的间距。

间距越小，特性阻抗也越小。

4.导线的高度：导线的高度是指导线之间的距离。

高度越大，特性阻抗越大。

5.使用的PCB板材：不同的PCB板材具有不同的介电常数和导电性能，会影响特性阻抗。

特性阻抗在PCB设计中非常重要，它可以影响信号的传输速度、纹波和功耗。

如果特性阻抗不匹配，会导致信号的反射和干扰，降低信号质量。

为了保证传输线的信号完整性，设计师需要正确计算特性阻抗，并采取相应的措施来控制特性阻抗的误差。

以下是一些常用的控制特性阻抗误差的方法：1.PCB板材的选择：选择具有稳定介电常数的高质量PCB板材，以减小特性阻抗的变化。

2.传输线的宽度控制：准确计算和控制传输线的宽度，以保证特性阻抗的准确性。

PCB设计中的特性阻抗

PCB设计中的特性阻抗特性阻抗（Characteristic Impedance）是指传输线上电流和电压之间的比率，表示传输线上电流和电压之间的关系。

在PCB设计中，特性阻抗是十分重要的参数，它直接影响信号传输的性能和可靠性。

本文将详细介绍特性阻抗的概念、计算方法和影响因素。

一、特性阻抗的概念特性阻抗是指传输线上单位长度内阻抗的数值，单位为欧姆（Ω）。

它决定了传输线上电流和电压的比率，即电压波形和电流波形的传输特性。

特性阻抗可以看作是一种参数，表示了传输线在单位长度内能够传输电信号的能力。

特性阻抗可以通过传输线的物理特性和几何参数来确定，主要包括导体厚度、介质相对介电常数、导体间距、信号层到地层的间距等因素。

特性阻抗与线宽、线间距和介质常数、几何形状等有关。

二、特性阻抗的计算方法特性阻抗的计算方法有多种，常用的有理论计算方法和仿真/实测方法。

1.理论计算方法理论计算方法包括微带线计算、同轴线计算和矩形波导计算方法。

其中微带线计算方法是最常用的一种计算特性阻抗的方法，它适用于堆叠结构、分层结构和印制电路板等实际应用。

微带线的特性阻抗可以通过以下公式计算：Z0 = (138 / sqr t(εr + 1.41)) * (ln(5.98H / (0.8W + T)) + 1)其中，Z0为特性阻抗，εr为介质相对介电常数，H为介质厚度，W为导体宽度，T为导体厚度。

2.仿真/实测方法仿真/实测方法是通过使用电磁仿真软件或实验测量等手段来计算特性阻抗。

这种方法更加准确，能够考虑更多的因素，例如边缘效应和电磁耦合。

借助电磁仿真软件，可以通过建立PCB布局和层堆叠的模型来模拟电磁波在传输线上的传播过程，从而得到特性阻抗。

在仿真过程中，需要设置准确的物理材料参数和几何参数，并考虑信号源、负载、阻抗匹配、电磁兼容性等因素。

3.实测方法实测方法是通过使用高频测试器件，例如网络分析仪，来测量特性阻抗。

这种方法可以直接测量PCB上的传输线特性，直观可靠，但需要相应的测试设备和测试技术。

pcb板特征阻抗

pcb板特征阻抗PCB板特征阻抗PCB板（Printed Circuit Board，印制电路板）是现代电子设备中必不可少的一部分。

它承载着电子器件之间的连接，而特征阻抗则是PCB板设计中一个重要的参数。

本文将详细介绍PCB板特征阻抗的概念、影响因素以及如何设计满足特定特征阻抗要求的PCB板。

一、特征阻抗的概念特征阻抗（Characteristic Impedance）是指在信号传输线上，单位长度内所存在的电阻和电抗的比值。

它是PCB板上信号传输的基本特性之一，直接影响着信号的传输速率、信号完整性以及抗干扰能力。

二、影响特征阻抗的因素1. PCB板材料：PCB板材料的介电常数以及介电损耗tangent delta 是影响特征阻抗的重要因素。

不同材料的特征阻抗范围也不同，常见的材料如FR-4、RF高频板材等都有其特定的特征阻抗范围。

2. PCB板层间结构：PCB板的层间结构（包括层数、堆叠方式等）也会对特征阻抗产生影响。

较高层数的PCB板往往会有较大的特征阻抗变化，因此在设计多层PCB板时需要特别注意。

3. 信号线距离：信号线与地线之间的距离也会对特征阻抗造成影响。

较小的信号线距离可以使特征阻抗变得更高，而较大的信号线距离则会使特征阻抗变得更低。

4. 信号线宽度：信号线宽度直接决定了信号线的阻抗值，较宽的信号线会使特征阻抗变得更低，而较窄的信号线则会使特征阻抗变得更高。

5. 环境温度：环境温度的变化也会对特征阻抗产生一定的影响。

温度的变化会导致PCB板材料的热胀冷缩，从而改变特征阻抗。

三、设计满足特定特征阻抗要求的PCB板要设计满足特定特征阻抗要求的PCB板，可以采取以下措施：1. 合理选择PCB板材料：根据特征阻抗要求选择合适的PCB板材料，不同材料的特征阻抗范围不同，需要根据具体情况进行选择。

2. 控制PCB板的层间结构：在设计多层PCB板时，需要控制好层间结构，避免因层数过多导致特征阻抗变化较大。

印制电路板(PCB)的阻抗控制介绍

印制电路板(PCB)的阻抗控制介绍一：特性阻抗原理：传输线的定义，在国际标准IPC-2141 3.4.4说明其原则“当信号在导线中传输时，若该导线长度大到信号波长的1/7，则该导线应被视做传输线。

如当某电磁波信号以时钟频率为900MHZ （GSM手机传输频率）在导线中传播时，则如果线路的长度大于：1/7波长=1C/7F=4.76CM 时，该线路就被定义为传输线。

众所周知，直流电路中电流传输时遇到的阻力叫电阻，交流电路中电流遇到的阻力叫阻抗而高频（》400MHZ ）电路中传输信号所遇到的阻力叫特性阻抗，在高频情况下，印制板上的传输信号铜导线可以被视为由一串等效电阻及一并连电感所组合而成的传导线路，而此等效电阻在高频分析时小到可以忽略不记，因此我们在对一个印制板的信号传输进行高频分析时，则只需考虑杂散分布之串联电感及并联电容的效应，我们可以得到以下公式；Z0=R+√L/C √≈√L/C （ Z0为特性阻抗值）关于特性阻抗，有以下几原则：1、在数字信号在板子上传输时，印制板线路的特性阻抗值必须与头尾元件的电子阻抗匹配，如果不匹配的话，所传送的信号能量将出现反射，散失，衰减，或延误，等现象，从而产生杂信，2、由于电子元件的电子阻抗越高时，其传输速率才越快，因而电路板的特性阻抗值也要随之提高，才能与之匹配，3、射频通信用的PCB ，除强调 Z0外，有时更加强调板材本身具有低的 Er （介质常数）值及低的Df （介质损耗因子）值。

高频信号在介质中的传输速度为C/ Er,可知：Er 越小，传输速度越快，这也是为何高频要用低介质常数的高频材料。

Df 影响着信号在介质传输过程中的失真，Df 越小，失真越小。

二：特性阻抗的常见形式和计算方法：在线路板的设计中，传输信号最常见的有4种单线布线和2种差分布线方式方式：以上四种单线传输信号布线方式的阻抗计算公式见下；（差分略）1、微带线：Z 。

=87ln 「5.98H/（0.8W+T ）」Er+1.412、埋入式微带线Z 。

PCB阻抗设计及计算简介

PCB阻抗设计及计算简介PCB阻抗设计及计算简介特性阻抗的定义•何谓特性阻抗（Characteristic Impedance ，Z0）•电子设备传输信号线中，其高频信号在传输线中传播时所遇到的阻力称之为特性阻抗;包括阻抗、容抗、感抗等，已不再只是简单直流电的“欧姆电阻”。

•阻抗在显示电子电路，元件和元件材料的特色上是最重要的参数.阻抗(Z)一般定义为：一装置或电路在提供某特定频率的交流电(AC)时所遭遇的总阻力.•简单的说，在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

设计阻抗的目的•随着信号传送速度迅猛的提高和高频电路的广泛应用，对印刷电路板也提出了更高的要求。

印刷电路板提供的电路性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象，信号保持完整，降低传输损耗，起到匹配阻抗的作用，这样才能得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。

•阻抗匹配在高频设计中是很重要的，阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。

而阻抗匹配的目的主要在于传输线上所有高频的微波信号皆能到达负载点，不会有信号反射回源点。

•因此，在有高频信号传输的PCB板中，特性阻抗的控制是尤为重要的。

•当选定板材类型和完成高频线路或高速数字线路的PCB 设计之后，则特性阻抗值已确定，但是真正要做到预计的特性阻抗或实际控制在预计的特性阻抗值的范围内，只有通过PCB生产加工过程的管理与控制才能达到。

•从PCB制造的角度来讲，影响阻抗和关键因素主要有：–线宽（w）–线距（s）、–线厚（t）、–介质厚度（h）–介质常数（Dk）εr相对电容率(原俗称Dk介质常数)，白容生对此有研究和专门诠释。

注：其实阻焊也对阻抗有影响，只是由于阻焊层贴在介质上，导致介电常数增大，将此归于介电常数的影响，阻抗值会相应减少4%•如上图所示–Z0与线宽W成反比，线宽越大，Z0越小；–Z0与铜厚成反比，铜厚越厚，Z0越小；–Z0与介质厚度成正比，介质厚度越厚，Z0越大；–Z0与介质介电常数的平方根成反比，介电常数越大，Z0越小。