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特性阻抗,特性阻抗對在信號完整性中的作用和位置

時間2014/09/16
人物Lee
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當(dāng)信號在傳輸線上傳播時,信號感受到的瞬態(tài)阻抗與單位長度電容和材料的介電常數(shù)有關(guān),可表示為: 。如果PCB上線條的厚度和寬度不變,并且走線和返回平面間距離不變,那么信號感受到的瞬態(tài)阻抗就不變,傳輸線是均勻的。對于均勻傳輸線,恒定的瞬態(tài)阻抗說明了傳輸線的特性,稱為特性阻抗。

如果PCB上線條的厚度增大或者寬度增加,單位長度電容增加,特性阻抗就變小。同樣,走線和返回平面間距離減小,電容增大,特性阻抗也減小。

一個很重要的特性阻抗就是自由空間的特性阻抗,也叫自由空間的波阻抗,在EMC中非常重要。自由空間特性阻抗為  。

對于常見的FR4板材的PCB板上, 50Ω特性阻抗的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。對于微帶線,線寬W是介質(zhì)厚度h的2倍。對于帶狀線,線條兩側(cè)介質(zhì)總厚度b是線寬W的兩倍。


圖1

FR4板材的PCB板上, 特性阻抗傳輸線另一個特性是:

單位長度電容=3.3pF/in

單位長度電容=8.3nH/in


圖2

了解這些特殊的特性阻抗,對于設(shè)計電路板有一定的參考意義,能讓我們在制作電路前有個直覺的認識


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