PCB设计中控制阻抗有何重要性

PCB制造和PCB设计在过去几年中发生了很大变化，第一个电路板设计非常简单，但新技术为印刷电路世界带来了新的性能需求，设计和制造实践变得更加复杂。其中一种做法是PCB制造中的受控阻抗，其目的在于从电路走线中的功率量到信号速度。

什么阻抗意味着什么

电路或传输线中能量流的反对程度以欧姆表示，称为阻抗。它是对电路的电阻和电抗求和的结果，电抗是两种效应的结果。

电感：由于电流的磁场，导体中的电压感应。

电容：由于导体之间的电压而存储的静电荷。

在低频（DC）下，电抗变得可以忽略不计，阻抗仅由电阻形成，但对于高频电路，电抗和阻抗成为非常重要的因素。

什么是受控制的阻抗

系统中的阻抗不匹配会导致故障并降低系统的性能水平。确保阻抗不匹配在可容忍的范围内，是一种通常称为受控阻抗的设计特征。

该特征的一个常见例子是同轴电缆的设计：由使用绝缘体从屏蔽（外圆柱形导体）分离的内导体形成。绝缘体的电气特性以及所有元件的比例都经过精心控制，以调节电缆的阻抗水平。

LDI如何运作？

相应地，在PCB制造中，迹线代表导体，层压板代表绝缘体，平面代表屏蔽。因此，印刷电路板的阻抗取决于制造过程中使用的尺寸和材料。

为什么控制阻抗如此重要？

在印刷电路板中，跟踪的目的是将最大信号功率从源传输到负载，但只有当源的阻抗值与负载的阻抗值匹配时才能实现此分配，否则信号的能量将反射到光源，降低其质量。利用当今的快速上升时间信号，具有可控阻抗的电路板设计变得非常流行。

怎么做的？

印刷电路板制造和设计中的阻抗控制通过两种方式实现：明确定义的PCB堆叠和仔细的迹线设计。众所周知，阻抗与层压板高度成正比，与走线宽度和厚度成反比。因此，改变特定迹线的尺寸和间距将调整其阻抗值。

阻抗还取决于叠层的介电常数：用于量化材料在电场中存储电能的固有能力的数字。