對于模擬或高頻數(shù)字電路，確保在PCB板上傳播的信號的完整性至關重要。實際上，高于100 MHz的信號會受到導體走線的阻抗的影響，如果不加以適當考慮，則會導致不便的錯誤，并且特別難以分析。幸運的是，阻抗控制使PCB設計人員和制造商可以管理這種現(xiàn)象。

什么是阻抗？

阻抗測量交流電流過電路時的電阻。它是高頻電路的電容和感應的結合。像電阻一樣，阻抗的單位是歐姆。但是，由于電阻是直流電的特性，因此請勿混淆這兩個值。當信號從具有一定阻抗的一根導體傳遞到具有相同阻抗的另一根導體時，信號將以最佳方式傳輸。相反，以不同的阻抗發(fā)生反射和衰減，這導致信號劣化。

阻抗如何測量？

通常，磁道的阻抗在25到125歐姆之間，并且取決于以下因素：

• 銅走線的寬度和厚度

• 信號通過通孔

• 導體軌道兩側的芯材或預浸料的厚度

• 芯和預浸料的介電常數(shù)

• 距參考銅平面的距離

• 有無阻焊層

因此，電路板設計者必須確保在選擇高頻信號時通過選擇導體走線和疊層來實現(xiàn)具有一定容差的阻抗目標值。最先進的電子CAD軟件會自動執(zhí)行這些計算。

什么是阻抗控制？

阻抗控制包括測量電路板制造過程中某些導電路徑的阻抗，并確保其在設計人員傳達的限制范圍內(nèi)。這種技術很昂貴，但是自2000年代初以來，隨著電子元件頻率的不斷提高，它已成為社會上可接受的技術。例如，在以下產(chǎn)品中使用它：

• 模擬和數(shù)字電信

• 視頻信號處理

• 互聯(lián)網(wǎng)盒，電視，GPS，視頻游戲，數(shù)碼相機

• 電腦，平板電腦，手機

• 電機控制模塊

電路板上的阻抗控制用于什么？

當信號必須具有一定的阻抗才能正常工作時，應首選受控阻抗。在高頻應用中，必須在整個電路板上保持恒定的阻抗，以確保所傳輸數(shù)據(jù)的完整性和信號的清晰度。導體路徑越長或頻率越高，則需要進行更多的調(diào)整。在此級別上缺乏嚴格性可能會增加電子設備或電路的切換時間，并導致意外錯誤。

在將元件組裝到電路上之后，很難分析不受控制的阻抗。根據(jù)批次，組件具有不同的公差范圍。此外，它們的特性會受到溫度波動的影響，這可能導致故障。在這種情況下，乍一看，更換組件似乎是解決方案，但實際上是導體走線的阻抗不足是問題所在。

因此，在PCB設計時，必須事先檢查導體走線的阻抗及其公差。設計人員必須與制造商合作，以確保組件值符合要求。