PCB阻抗控制讲义资料

由讯号线、介质层、及接地层三者所共同组成）中所进行 的快速传送。
訊號線
介質層
接地層
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1.阻抗匹配: 将讯号的传输看成软管送水浇花
此时可将传输线（常见者有同轴电缆Coaxial Cable，与微带线 Microstrip Line 或带线 Strip Line 等）看成软管，而握管处所施 加的压力，就好比板面上“接受端”（Receiver）组件所并联到 Gnd 的 电阻器一般，），使匹配接受端组件内部的需求。可用以调节其终点 的特性阻抗（Characteristic Impedance)
如何做好阻抗控制
日
期 : 2006.2.8
参考文献: 特性阻抗之诠释与测试(白蓉生教授)
Ø 什么是阻抗 Ø PCB的传输线
引言
Ø 为什么要控制阻抗？ Ø
决定阻抗控制大小的因素
Ø 如何做好阻抗控制
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Ø什么是阻抗
1：阻抗的定义： 导线中所传导的为交流电（A.C）时，所遭遇到的阻力. （Impedance ） 2：特性阻抗的定义（Characteristic Impedance Control） 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。 3：差动阻抗定义（Differential Impedance Control）: 指在同一层中的两根信号线间的信号阻力干扰。 4：共面阻抗定义(Coplanar Waveguide Impedance Control): 也是差动阻抗的一种.但信号的传输与其相邻的铜面距离有相 应的影响.
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Ø 常见的四种传输线
电力线 磁力线 第一种为共轴的传输线。同轴电缆Coaxial Cable 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。
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c： 避免平行减短长度。
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Ø为什么要控制阻抗？
1：针对目前高频高速的要求，及对信号失真状况越 来越高的要求，在设计PCB时方波信号在多层 板讯号线中，其特性阻抗值必须要和电子元件 的内置电子阻抗相匹配，才能保证信号的完整 的传输。 2：当特性阻抗值超出公差时，所传讯号的能量将出 现反射、散失、衰减或延误等劣化现象，严重 时会出现错误讯号。 3：由于元件的电子阻抗越高，其传输速率越快。 总之，是为了配合电子元器件的电子阻抗，避免信号传输时 失真的现象，所以要控制阻抗。
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决定阻抗控制大小的因素
传输线的阻抗究竟控制在多少，取决于好几个方面： v 1、如果芯片内置有匹配的，要根据芯片要求来选取传输线 的阻抗。 v 2、如果互连上有连接器，则要根据连接器的阻抗来选取传 输线的阻抗。一般连接器、连接线缆的阻抗是50ohm或 75ohm。 v 3、根据PCB的板厚、叠层来选择合适的传输线阻抗，一般 可以在50ohm～75ohm间选取。 v 4、某些特殊场合，有特殊的阻抗要求，如RAMBUS要求 28ohm的传输线特征阻抗。
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ØPCB的传输线
PCB的传输线是由讯号线、介质层与参考层三者 共同组成，缺一不可。 （凡讯号在导线中传播时，若该线路的长度接近 讯号波长的1/7时，该导线即被视为传输线。波长 =光束（C)/频率(F) Er：也称为DK（介质常数），即相对容 电率。不同的材料，在不同的测量 条件下，其Er值也不同。对讯号的 传播速度有很大的影响。
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1.阻抗匹配: 将讯号的传输看成软管送水浇花 反之，当握处之挤压不足以致射程太近者，则照样得不到 想要的结果。(阻抗太低) 唯有拿捏恰到好处才能符合实际需求的距离。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阻抗匹配)
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1.阻抗匹配: 将讯号的传输看成软管送水浇花 上述简单的生活细节，正可用以说明方波（Square Wave） 讯号（Signal）在多层板传输线（Transmission Line，系
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Ø 如何做好阻抗控制
1.阻抗匹配 2.传输线之终端控管技术（Termination） 3.特性阻抗的定义（Characteristic Impedance） 4.阻抗计算的逻辑 5.材料成本的考量 6. 压合结构设计重点 7.POLAR模组介绍 8.判断模块原则. 9.阻抗Coupon添加位置及方向. 10.阻抗线设计规定. 11.阻抗线路检查事项(Imp. Trace Review Items ) 12.常见的阻抗测试模组. 13.特性阻抗的测试.
如上图所示：
Ø 讯号传播与传输线。
1：正弦波讯号在介质中的传播速度与光速成正比，与其介质常数（DK） 成反比。 2：减少串讯的方法：短线、薄板、少平行线。 a：传输线越短，延误愈少。 b：密集布线时介质层愈薄则杂讯愈少。 导体中出现电流时也会连带产生磁场，一旦相 邻两 铜线的磁力线纠缠在一起时，将出现杂讯。
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2.传输线之终端控管技术（Termination） 由上可知当“讯号”在传输线中飞驰旅行而到达终点， 欲进入接受组件（如 CPU 或 Memory 等大小不同的 IC ）中工作时，则该讯号线本身所具备的“特性阻抗”，必 须要与终端组件内部的电子阻抗相互匹配才行，如此才 不致任务失败白忙一场。用计算机术语说就是“正确执 行指令，减少噪声干扰，避免错误动作”。一旦彼此未 能匹配时，则必将会有少许能量回头朝向“发送端”反弹 ，进而形成反射噪声（Noise）的烦恼。
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1.阻抗匹配: 将讯号的传输看成软管送水浇花 数字系统之多层板讯号线（Signal Line）中，当出现方波 讯号的传输时，可将之假想成为软管（hose）送水浇花 。一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头 。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.
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1.阻抗匹配: 将讯号的传输看成软管送水浇花 然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费 水资源。也有可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹 造成软管自龙头上的挣脱! (阻抗太高)