信號(hào)完整性(七):特性阻抗
當(dāng)信號(hào)在傳輸線(xiàn)上傳播時(shí),信號(hào)感受到的瞬態(tài)阻抗與單位長(zhǎng)度電容和材料的介電常數(shù)有關(guān),可表示為:
如果PCB上線(xiàn)條的厚度和寬度不變,并且走線(xiàn)和返回平面間距離不變,那么信號(hào)感受到的瞬態(tài)阻抗就不變,傳輸線(xiàn)是均勻的。對(duì)于均勻傳輸線(xiàn),恒定的瞬態(tài)阻抗說(shuō)明了傳輸線(xiàn)的特性,稱(chēng)為特性阻抗。
如果PCB上線(xiàn)條的厚度增大或者寬度增加,單位長(zhǎng)度電容增加,特性阻抗就變小。同樣,走線(xiàn)和返回平面間距離減小,電容增大,特性阻抗也減小。
一個(gè)很重要的特性阻抗就是自由空間的特性阻抗,也叫自由空間的波阻抗,在EMC中非常重要。自由空間特性阻抗為
對(duì)于常見(jiàn)的FR4板材的PCB板上, 特性阻抗的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。對(duì)于微帶線(xiàn),線(xiàn)寬W是介質(zhì)厚度h的2倍。對(duì)于帶狀線(xiàn),線(xiàn)條兩側(cè)介質(zhì)總厚度b是線(xiàn)寬W的兩倍。
FR4板材的PCB板上, 特性阻抗傳輸線(xiàn)另一個(gè)特性是:
單位長(zhǎng)度電容=3.3pF/in
單位長(zhǎng)度電容=8.3nH/in
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