pcb的阻抗控制與前端仿真(si9000的應(yīng)用)

1、PCB的阻抗控制與前端仿真（的阻抗控制與前端仿真（SI9000的應(yīng)的應(yīng)用）用）PCB傳輸線簡介：隨著隨著PCBPCB信號切換速度不斷增長，當(dāng)今的信號切換速度不斷增長，當(dāng)今的PCBPCB設(shè)計廠商需要理解和控設(shè)計廠商需要理解和控制PCBPCB跡線的阻抗。相應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)字電路較短的信號傳輸時間和較高的時鐘速跡線的阻抗。相應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)字電路較短的信號傳輸時間和較高的時鐘速率，率，PCBPCB跡線不再是簡單的連接，而是傳輸線。跡線不再是簡單的連接，而

2、是傳輸線。在實際情況中，需要在數(shù)字邊際速度高于1ns或模擬頻率超過300Mhz時控制跡線阻抗。PCB跡線的關(guān)鍵參數(shù)之一是其特性阻抗（即波沿信號傳輸線路傳送時電壓與電流的比值）。印制電路板上導(dǎo)線的特性阻抗是電路板設(shè)計的一個重要指標(biāo)，特別是在高頻電路的PCB設(shè)計中，必須考慮導(dǎo)線的特性阻抗和器件或信號所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。這就涉及到兩個概念：阻抗控制與阻抗匹配，本文重點討論阻抗控制和疊層設(shè)計的問題。阻抗控制阻抗控制阻抗控制(eI

3、mpedanceControling)，線路板中的導(dǎo)體中會有各種信號的傳遞，為提高其傳輸速率而必須提高其頻率，線路本身若因蝕刻，疊層厚度，導(dǎo)線寬度等不同因素，將會造成阻抗值得變化，使其信號失真。故在高速線路板上的導(dǎo)體，其阻抗值應(yīng)控制在某一范圍之內(nèi)，稱為“阻抗控制”。PCB跡線的阻抗將由其感應(yīng)和電容性電感、電阻和電導(dǎo)系數(shù)確定。影響PCB走線的阻抗的因素主要有:銅線的寬度、銅線的厚度、介質(zhì)的介電常數(shù)、介質(zhì)的厚度、焊盤的厚度、地線的路徑、走線

4、周邊的走線等。PCB阻抗的范圍是25至120歐姆。在實際情況下，PCB傳輸線路通常由一個導(dǎo)線跡線、一個或多個參考層和絕緣材質(zhì)組成。跡線和板層構(gòu)成了控制阻抗。PCB將常常采用多層結(jié)構(gòu)，并且控制阻抗也可以采用各種方式來構(gòu)建。但是，無論使用什么方式，阻抗值都將由其物理結(jié)構(gòu)和絕緣材料的電子特性決定：?信號跡線的寬度和厚度?跡線兩側(cè)的內(nèi)核或預(yù)填材質(zhì)的高度?跡線和板層的配置?內(nèi)核和預(yù)填材質(zhì)的絕緣常數(shù)上述兩個例子只是微帶線和帶狀線的一個典型示范，具體

5、的微帶線和帶狀線有很多種，如覆膜微帶線等，都是跟具體的PCB的疊層結(jié)構(gòu)相關(guān)。用于計算特性阻抗的等式需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，通常使用場求解方法，其中包括邊界元素分析在內(nèi)，因此使用專門的阻抗計算軟件SI9000，我們所需做的就是控制特性阻抗的參數(shù)：絕緣層的介電常數(shù)絕緣層的介電常數(shù)ErEr、走線寬度、走線寬度W1W1、W2W2（梯形）、走線厚度（梯形）、走線厚度T和絕緣層厚度和絕緣層厚度H。對于對于W1W1、W2W2的說明：的說明：此處的W=W1