PCB設計中阻抗的計算以及注意事項

阻抗計算

在線寬規則設置中提到過阻抗線的概念，那么什么是阻抗線呢？我們如何知道設計當中的信號走線線寬與間距呢？這就涉及阻抗的計算。

阻抗計算的必要性

當電壓、電流在傳輸線中傳播時，特性阻抗不一致會造成所謂的信號反射現象等。在信號完整性領域里，反射、串擾、電源平面切割等問題都可以歸為阻抗不連續問題，因此匹配的重要性在此展現出來。

常見的阻抗模型

一般利用Polar SI9000阻抗計算工具進行阻抗計算。在計算之前需要認識常見的阻抗模型。常見的阻抗模型有特性阻抗模型、差分阻抗模型、共面性阻抗模型。阻抗模型又細分為如下幾類。

（1）外層特性阻抗模型。

（2）內層特性阻抗模型。

（3）外層差分阻抗模型。

（4）內層差分阻抗模型。

（5）共面性阻抗模型。

① 外層共面特性阻抗模型。

② 內層共面特性阻抗模型。

③ 外層共面差分阻抗模型。

④ 內層共面差分阻抗模型。 

設計阻抗線時需注意以下事項：
 
（a）差分線間距盡量保持一致 (平行且等距) ；
 
（b）注意：阻抗線屏蔽層的完整性；
 
（C）設計阻抗線寬時，單端阻抗線 與 差分阻抗的線寬要區分開，分三個數，不同的線寬度就好了。例如：5.1MIL、4.9MIL、5.0；
 
這一點很重要，很多客戶在同一層設計阻抗，單端50歐姆，差分100歐姆，90歐姆所采用的線寬均為5MIL，這是不可取的。板廠CAM工程師在CAM軟件中是通過查找線寬D碼來找到阻抗線位置的，如果都是5mil，很難區分，必須提供圖片說明，非常麻煩。