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如何为您的电路板计算PCB阻抗控制
如何为您的电路板计算PCB阻抗控制
科学和数学的确基于精度，或为项目，动作和事件分配准确的可测量值的能力。即便如此，有些因素仍然存在，在分析，设计和构建物理系统时必须加以解决。犹豫不确定性原理是贯穿于大多数科学，数学和工程工作的一个常见原理，该原理指出对象（包括亚原子粒子）的位置和速度不能同时测量。而且我们仍在尝试最终确定π的精确解。
使用史密斯圆图计算PCB阻抗控制
在设计PCBA时，特别是在高速电路板设计中，确定很好阻抗值非常重要，因为它可以控制走线参数定义和电路板材料选择。然而，明确地确定或计算电路板上的阻抗提出了重大挑战。当设计师主要使用史密斯圆图并且现在一直如此时，情况就是如此。然而，电路板阻抗控制的重要性要求我们采用可靠的方法，并能产生可接受的结果。因此，让我们看一些可用的选项，看看我们是否可以磨练一种既准确又实用的PCB阻抗控制计算方法。
PCB阻抗计算方法
PCB设计中的信号传播基本上是传输线设计，对吗？那么，为什么这项任务如此艰巨呢？这个问题的答案直接说明了挑战。如今，电路板已经变得复杂，小型和多功能。这意味着您经常面临多种信号类型（例如，数字，RF和DC）和长度和方向变化的不同类型的走线（例如，微带线和带状线）。此外，还有一些挑战需要克服，例如蠕变和间隙，板边缘，脚印垫布局以及走线宽度和间距距离。其他问题是匹配输入和输出连接阻抗，更不用说会影响阻抗（例如介电常数）的材料特性。
显然，管理所有这些电路板参数会很快变得很麻烦。更不用说，其目标是很大化信号完整性，消除反射并将噪声或EMI降至最低。即使面对这些艰巨的挑战，PCB阻抗控制也是需要确定方法的重要参数。为了简化计算，几乎必须进行假设，因为全面的封闭式解决方案过于复杂。再加上每种设计的独特性，意味着计算电路板阻抗控制的可能性几乎是不竭的，对于不同的方法，您的结果可能会有所不同。但是，通常采用以下方法。
阻抗计算方法
早在计算机和PCB设计软件问世之前就已经存在。它用于以图形方式确定源阻抗和负载阻抗之间的反射系数关系。然后可以使用一系列数学操作来得出线或迹线的阻抗值。
计算机模拟
如今，更先进的PCB设计软件包包括控制阻抗计算功能。这样做的好处是您可以使用其他设计参数，并且可以对其进行自动修改以执行各种模拟，从中可以选择很好的制造设计。缺点是这种功能可能导致设计软件非常昂贵。
在线计算器
在线计算器比具有PCB阻抗控制仿真功能的设计包更常见，您可以在其中找到受控阻抗或给定所需阻抗的走线参数。尽管不如模拟程序那么全面，但这些程序可能会使您陷入困境，合同制造商（CM）可能只需要进行少量调整即可制造。这些计算器大多数
上面列出的每种方法均可用于确定设计的PCB阻抗控制。无论您是否选择这些特定方法之一，在您的设计工具箱中也包括一个简单而可靠的方法可能是一个好主意。
一种计算PCB阻抗控制的快速实用方法
为了充分利用阻抗控制，应该在电路板布局的早期而不是在结束时进行阻抗控制。这样，您可以在完成布线之前将对表面元素之间的间距以及堆叠参数（例如电介质高度）的影响纳入其中。通过执行以下步骤，您将快速获得合理准确的受控阻抗值。
PCB阻抗控制计算流程
1.计算走线的上升时间。
2.计算传输影响成为问题之前的很大走线长度。
3.根据走线类型和几何形状计算走线的特征阻抗。
一个简单的微带示例：
注意： H，W和T是根据设计的走线标准PCB布局定义的。这包括电流水平要求，间距限制和表面可用性。
这些计算应针对将携带极高频率信号的轨迹进行，以确定控制阻抗。然后，该阻抗可用于计算其他路径的跟踪参数。
无论采用哪种确定PCB阻抗控制的技术，建议您与CM一起使用，因为DFM规则和准则以及材料的可用性会影响电路板的制造。
如果需要有关为高速设计计算PCB阻抗控制的更多信息，请与我们联系。