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PCB板導(dǎo)線阻抗干擾的形成原理

時(shí)間2014/09/11
人物Lee
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目前在印制電路板的抄板制造中,導(dǎo)線多為銅線,銅金屬本身的物理特性決定了其在導(dǎo)電過程中必然存在一定的阻抗,導(dǎo)線中的電感成分會(huì)影響電壓信號(hào)的傳輸,電阻成分則會(huì)影響電流信號(hào)的傳輸,在高頻線路中電感量的影響尤為凸出。
  在印制電路板上某段導(dǎo)線均可被看作是很規(guī)則的矩形銅條,我們以一段長(zhǎng)10cm、寬1. 5mm,厚度為50μm的導(dǎo)線為例,通過計(jì)算可看到其阻抗的大小。
  導(dǎo)線電阻可通過公式來計(jì)算
  R=ρL/s (Ω)
  式中L為導(dǎo)線長(zhǎng)度(米), s為導(dǎo)線截面積(平方毫米),ρ為電阻率ρ=0. 02.通過計(jì)算得出該導(dǎo)線電阻值約為0. 026Ω。
  當(dāng)一段遠(yuǎn)離其他導(dǎo)體的導(dǎo)線,其長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于寬度時(shí),導(dǎo)線的自感量為0. 8μH/m,那么10cm長(zhǎng)的導(dǎo)線則具有0. 08μH的電感量。然后我們可以由下面的公式求出該抄板導(dǎo)線所呈現(xiàn)出來的感抗:
  XL=2πfL
  式中π為常數(shù), f為導(dǎo)線通過信號(hào)的頻率(Hz), L為單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的自感量(H)。這樣我們可以分別計(jì)算出該導(dǎo)線在低頻和高頻下的感抗:
  當(dāng)f=10KHz時(shí),XL=6. 28×10×103×0. 08×10-6≈0. 005Ω;
  當(dāng)f=30MHz時(shí),XL=6. 28×30×106×0. 08×10-6≈16Ω
  通過以上公式計(jì)算我們可以看到,在低頻信號(hào)傳輸中導(dǎo)線電阻大于導(dǎo)線感抗,而在高頻信號(hào)中導(dǎo)線感抗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線電阻。

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