作為pcb設(shè)計工程師,大家都知道阻抗要連續(xù)。但是,正如羅永浩所說“人生總有幾次踩到大便的時候”,PCB設(shè)計也總有阻抗不能連續(xù)的時候,這時候該怎么辦呢?
關(guān)于阻抗 先來澄清幾個概念,我們經(jīng)常會看到阻抗、特性阻抗、瞬時阻抗。嚴(yán)格來講,他們是有區(qū)別的,但是萬變不離其宗,它們?nèi)匀皇亲杩沟幕径x:
特性阻抗描述了信號沿傳輸線傳播時所受到的瞬態(tài)阻抗,這是影響傳輸線電路中信號完整性的一個主要因素。
如果沒有特殊說明,一般用特性阻抗來統(tǒng)稱傳輸線阻抗。影響特性阻抗的因素有:介電常數(shù)、介質(zhì)厚度、線寬、銅箔厚度。 什么是阻抗連續(xù)
阻抗連續(xù)類似:
水在一條均勻的水溝里穩(wěn)定的流動,突然水溝來個轉(zhuǎn)折并且加寬了。
那么水在拐彎的地方就會晃動,并且產(chǎn)生水波傳播。
這就是阻抗不匹配導(dǎo)致的結(jié)果。
阻抗不連續(xù)解決方法
漸變線一些RF器件封裝較小,SMD焊盤寬度可能小至12mils,而RF信號線寬可能達50mils以上,要用漸變線,禁止線寬突變。漸變線如圖所示,過渡部分的線不宜太長。
拐角 RF信號線如果走直角,拐角處的有效線寬會增大,阻抗不連續(xù),引起信號反射。為了減小不連續(xù)性,要對拐角進行處理,有兩種方法:切角和圓角。圓弧角的半徑應(yīng)足夠大,一般來說,要保證:R>3W。如圖右所示。
大焊盤 當(dāng)50歐細微帶線上有大焊盤時,大焊盤相當(dāng)于分布電容,破壞了微帶線的特性阻抗連續(xù)性?梢酝瑫r采取兩種方法改善:首先將微帶線介質(zhì)變厚,其次將焊盤下方的地平面挖空,都能減小焊盤的分布電容。如下圖。 過孔 過孔是鍍在電路板頂層與底層之間的通孔外的金屬圓柱體。信號過孔連接不同層上的傳輸線。過孔殘樁是過孔上未使用的部分。過孔焊盤是圓環(huán)狀墊片,它們將過孔連接至頂部或內(nèi)部傳輸線。隔離盤是每個電源或接地層內(nèi)的環(huán)形空隙,以防止到電源和接地層的短路。 若經(jīng)過嚴(yán)格的物理理論推導(dǎo)和近似分析,可以把過孔的等效電路模型為一個電感兩端各串聯(lián)一個接地電容,如下圖所示。
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