PCB多层板阻抗控制培训.pdf

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1、如何做好阻抗控制如何做好阻抗控制资料整理:王敬日期:2006.2.8参考文献:特性阻抗之诠释与测试(白蓉生教授)引言Ø什么什么是是阻抗阻抗ØPCBPCB的传输线的传输线Ø为什为什么么要控要控制制阻抗？阻抗？Ø决定阻抗控制大小的因素Ø如何如何做做好阻好阻抗抗控制控制CreatByJeanneØØ什么是阻抗什么是阻抗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（CharacteristicImpedanceControl）在PCB线路中流动的是方波信号或脉冲信号（SQUAREWAVESIGNALPULS

2、E）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（DifferentialImpedanceControl）: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(CoplanarWaveguideImpedanceControl):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.CreatByJeanneØØPCBPCB的传输线的传输线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)E

3、r：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。CreatByJeanneØ常见的四种传输线如上图所示：电力线磁力线第一种为共轴的传输线。同轴电缆CoaxialCable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。CreatByJeanneØ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

4、：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。c：避免平行减短长度。CreatByJeanneØØ为什么要控制阻抗？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

5、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。CreatByJeanne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：v1、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。v2、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。v3、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。v4、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。CreatByJeanneØØ如如何做好何做好阻阻抗

6、控制抗控制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（CharacteristicImpedance）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.TraceReviewItems)12.常见的阻抗测试模组.13.特性阻抗的测试.Home1.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（SignalLine）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

7、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.Home1.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)Home1.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。(阻抗匹配)Home1.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（Squa

8、reWave）讯号（Si