PCB 阻抗計(jì)算

阻抗控制（eImpedace Controling）, 線路板中的導(dǎo)體中會(huì)有各種信號(hào)的傳遞，為提高其傳輸速率而必須提高頻率，線路本身若因蝕刻，疊層厚度，導(dǎo)線寬度等不同因素，將會(huì)造成阻抗值的變化，使得信號(hào)失真。故在高速線路板上的導(dǎo)體，其阻抗值應(yīng)該控制在某一范圍內(nèi)，稱謂 “阻抗控制”。

在實(shí)際情況中，一般數(shù)字信號(hào)邊沿低于 1ns 或者模擬頻率超過(guò) 300MHz 時(shí)就需要控制阻抗了。印制電路板上導(dǎo)線的特性阻抗是電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)，特別是在高頻電路的 PCB 設(shè)計(jì)中，必須考慮導(dǎo)線的特性阻抗和器件或信號(hào)所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。

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、走線周邊的走線等。**PCB 阻抗的范圍是 25 至 120 歐姆 。在此對(duì)原作者表示感謝。

在實(shí)際情況下，PCB 傳輸線路通常由一個(gè)導(dǎo)線跡線、一個(gè)或多個(gè)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(lái)構(gòu)建。但是，無(wú)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(hào)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)

這里需要注意了解的是，阻抗控制 / 匹配主要是指信號(hào)層與相鄰的參考平面層之間。

由于 PCB 的阻抗計(jì)算很復(fù)雜，需要考慮的因素太多，為了初期的簡(jiǎn)單方便我們?cè)诖耸褂密浖M(jìn)行阻抗的計(jì)算，手動(dòng)尋找到一個(gè)合適點(diǎn)。另外也是由于還沒(méi)有找到如何使用公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，后續(xù)找到后再進(jìn)行文章內(nèi)容的補(bǔ)充。

計(jì)算 PCB 阻抗的軟件讀者可以自行查找下載，在此推薦兩個(gè)，Polar  公司的 CITS25 和 SI9000 其中 CITS25 足夠輕量，界面也很簡(jiǎn)潔，需要說(shuō)明的一點(diǎn)，CITS25 軟件中所填數(shù)值的單位為 mil。SI9000 更加專業(yè)而且其中的模型也更多，單位也可以自由選擇，更加靈活。

有關(guān)如何使用兩個(gè)軟件進(jìn)行阻抗的計(jì)算，這些本文中不進(jìn)行敘述，若有此方面閱讀需求

通過(guò)阻抗計(jì)算，我們所能確定的有：阻抗大小、各層使用基材以及各個(gè)層的厚度。這些也是我們?cè)谥瓢鍟r(shí)和廠商所約定的要求。