常见阻抗匹配信号及SI9000阻抗计算

查看全部 · 发表于 2018-12-27 18:33:05

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【阻抗基本概念及常见阻抗匹配信号】

特征阻抗：信号沿传输线传播时，信号看到的瞬间阻抗的值。特征阻抗与PCB导线所在的板层、PCB材质的介电常数Er、走线宽度、导线与参考平面的距离等因素有关，与走线长度无关。特征阻抗可以使用软件计算。

阻抗匹配：在能量传输时，要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等，此时的传输不会产生反射，这表明所有能量都被负载吸收了，反之则在传输中有能量损失。在高速PCB设计中，阻抗的匹配与否关系到信号的质量好坏，所以需要对高速信号走线进行阻抗匹配。

常见阻抗匹配信号：

50欧姆阻抗：WIFI射频信号，DDR2/DDR3地址线、控制线、命令线、DATA线等。

90欧姆阻抗：USB差分对。

100欧姆阻抗：DDR2/DDR3时钟差分对、DQS差分对、Ethernet收发差分对、HDMI差分对、SATA收发差分对、LVDS差分对、CSI/DSI差分对等。

【SI9000阻抗计算】

案例层叠为TOP-GND02-ART03-ART04-PWR05-BOTTOM，板厚1.6mm，介电常数Er为4.2，层叠具体信息如下图：

每层铜厚为1OZ，且表层覆盖有绿油。
TOP层与GND02层距离为3.2mil。
GND02层与ART03层距离为4mil。
ART03层与ART04层距离为38.18mil。
ART04层与PWR05层距离为4mil。
PWR05层与BOTTOM层距离为3.2mil。

50欧姆阻抗计算

TOP层/BOTTOM层走线：

ART03层/ART04层走线：

90欧姆阻抗计算
TOP层/BOTTOM层走线：

ART03层/ART04层走线：

100欧姆阻抗计算

TOP层/BOTTOM层走线：

ART03层/ART04层走线：

说明：

1、得到具体的层叠信息后，选择好阻抗计算模型后，填入已有的参数信息，通过软件即可算出阻抗值对应的线宽值。

2、常规进行阻抗控制，将其阻抗值的实际误差控制在+-10%之内即可。

3、W1为我们PCB设计中的线宽值，W2为铜皮蚀刻后走线的上面宽度值，常规W1-W2=1mil。

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