PCB阻抗控制重要性
或許你在各個廠商打PCB板的時候,會遇到詢問你是否需要阻抗的的下單需求?
在當今的應用中,設計通常變得越來越快,控制布局參數(shù)比以往任何時候都更加重要。
在PCB設計和生產(chǎn)過程中,有幾種方法可以進行阻抗控制。最常見的方法是用符號和特殊注釋注釋原理圖內(nèi)的信息,在布置PCB時納入這些注釋和設計規(guī)則,并通過繪圖,以便您的 PCB 供應商了解它并可以適當?shù)刂圃焖?
阻抗控制的簡短背景
為什么有必要?簡單地說,具有給定能量和速度的信號將離開元件的輸出引腳,穿過PCB走線,并在另一個元件的輸入引腳處結(jié)束。
如果信號的能量沒有被接收端完全吸收,一些剩余的能量可能會被反射回走線并返回輸出引腳。這些反射可能會對真實信號造成干擾,并降低整體信號完整性。
對于非常短的走線,您可能不需要擔心控制阻抗,但作為一般經(jīng)驗法則,任何長度超過信號波長 1/10 的走線都應包含某種受控阻抗。
另一個一般經(jīng)驗法則是在長度超過信號上升時間1/3的走線上加入受控阻抗。高速 USB、以太網(wǎng)、DDR 存儲器和其他低壓差分通信系統(tǒng)是需要阻抗控制的數(shù)據(jù)速率示例。
走線有幾個需要考慮的特征:高度、寬度、長度、自身與其他銅特征之間的距離(包括包含受控阻抗的信號層下方或頂部的銅層)、介電常數(shù)、PCB 制造公差/限制等。在計算和設計受控阻抗時,所有這些都要考慮在內(nèi)。大多數(shù)行業(yè)標準的 CAD 軟件都具有阻抗控制和差分對功能集,可以為您計算這些內(nèi)容(甚至可以顯示預期信號完整性和任何潛在問題的仿真),但了解它們?nèi)绾螀f(xié)同工作有助于更好地了解何時需要或不需要。
這是Altium Designer的屏幕截圖(取自Altium TechDocs),該屏幕截圖位于4層電路板上,該電路板包含一些簡單的70歐姆阻抗驅(qū)動走線寬度。
如今,阻抗控制通常是在電路板廠使用建模軟件完成的,并在生產(chǎn)時測試裸板上的阻抗,但知道如何在圖紙中標出這些規(guī)格對 PCB 設計人員來說也很重要。
這通常可以通過在PCB圖紙上標注一個注釋和箭頭,指向電路板上的走線(或一組走線),說明“7mil寬度和8mil空間的1層和8層需要90歐姆的差分阻抗”,以及層疊圖例及其對銅厚度和電介質(zhì)的要求。
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