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迅达解决方案|阻抗管控之基础篇

六月 22, 2023 | Sky News
迅达解决方案|阻抗管控之基础篇

什么场景应用下的PCB产品需要对信号线阻抗进行管控呢?通常在有超高速数据传输的应用时,如应用于射频通信、电信和高质量模拟视频(如DDR、HDMI、千兆以太网等)等需要对信号线有阻抗管控要求。

在高频条件下,PCB线路信号传输就像输电线,其每个点都有阻抗存在。如果该阻抗从一个点到下一个点产生了变化,则会出现信号反射,其大小取决于两个阻抗之间的差异。差异越大,反射就越大。这种反射将沿信号的相反方向传播,这意味着反射信号将叠加在主信号上;其结果为原始信号的失真,即从发射源发送的信号到接收之间产生变化。失真太大将导致信号可能无法执行期望的功能。因此,为了具有不失真的信号传输,PCB信号线必须是受控阻抗的特性,以减少反射引起的信号失真。

 

当阻抗异常产生时,高速传输所展现的故障特征一般为:

可能会用一个好的部件去代替一个另一个好的部件从而解决了问题

或者更换一个新的“稍微减配”部件时,而 PCB就不能再正常的使用了;

PCB升温或者冷却时,有时候会产生问题或者使原有的问题消失了;

特定的一组PCB 可以正常运作,而其与其它PCB则不可以正常工作;

系统运行时仅与其中一个背板槽上的PCB工作,但另一个不工作;

电源电压的变化会引发问题。

线路阻抗的不连续会导致信号反射,成为传输的噪音源。因此,我们需要受控的阻抗以保证信号传输的完整性。

 

典型的不连续性行为可能有以下因素导致:

导体宽度或厚度的改变,

连接器的传输影响,

终端的不匹配,

背钻残桩

大功率背板不连续性的负载

 

在了解了为什么线路板要对阻抗进行控制后,我们来看看成阻抗线的分类。阻抗线分单分线、差分线和 根据其所在线路板中的对应位置,各自又分不同的类型:

  1. 单分线结构类型

 

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表面微带线 Surface MicrostripLine

 

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嵌入式微带线 Embedded MicrostripLine

 

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带状线 StripLine

 

  1.  差分线结构类型

 

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差分微带线

 

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差分嵌入微带线

 

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边缘耦合带状线

 

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宽边耦合带状线

 

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双带线Dual Offset Stripline

 

  1.  共面波导Coplanar Waveguide – Classic (or Grounded)

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其特点为: 参考相邻接地层的外层线路;特定走线宽度和接地间距;走线上方未涂阻焊膜;线路可以是单端、差分或者地层;此设计体现在非常高速的应用

来源:迅达科技

标签:
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