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时间:2017/6/1 11:33:20
特性阻抗,或称为特征阻抗,是衡量PCB上传输线的最重要指标。PCB传输线的特性阻抗不是直流电阻,属于微波长线传输中的概念。
对于均匀传输线,当信号在上面传播时,在任何一处受到的瞬时阻抗都是相同的。这个瞬时阻抗可以表征传输线特性,因此,反映均匀传输线特性的恒定瞬时阻抗,称为传输线的“特性阻抗”。
通常将阻抗控制目标设定为50Ω,这是为什么呢?
我们知道,走线宽度与特性阻抗呈反相关,宽度越宽,阻抗越小。而对于宽度确定的走线,3个主要因素会影响走线的阻抗。
首先是PCB走线近区场的EMI和该走线距参考平面的高度是成一定比例关系的,高度越低则辐射越小。
其次,串扰会随走线高度有显著变化,把高度减少一半,串扰会减少近四分之一。
最后,高度越低阻抗越小,不易受电容性负载影响。
这三个因素都会让设计师把走线尽量靠近参考平面。而阻止把走线高度降到0的原因是,大多数芯片驱动不了阻抗低于50欧姆的传输线。此外,纯机械的角度也要考虑到,层间距既不能太小,也要避免太大。例如,从密度上讲,多层板层间距离很小,75欧姆阻抗所需要的线宽工艺很难做到,使用50欧姆,其线宽更宽,更易制作,更为合适。
性能 |
低特性阻抗 |
高特性阻抗 |
电路板费用 |
较好 |
较差 |
时延增加 |
较好 |
较差 |
串扰 |
较好 |
较差 |
连接件费用 |
较差 |
较好 |
双绞线/电缆费用 |
较差 |
较好 |
驱动器设计 |
较差 |
较好 |
功率损耗 |
较差 |
较好 |
上述表格较为全面的列举了各种系统问题,在性能价格权衡之后,50Ω特性阻抗是一个很好的折中方案。
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