pcb阻抗匹配如何計算

　　在我們畫四層板、六層板或者更高層板的時候，必須考慮一個問題——導(dǎo)線的特性阻抗和器件或信號所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。所以在PCB設(shè)計中我們就必須考慮到阻抗匹配的概念，然后對設(shè)計的走線線寬、線間距進行計算。

　　首先我們來了解一下PCB生產(chǎn)板材：芯板、PP板，下表列出了其厚度與介電常數(shù)之間的關(guān)系。

　　下面以一個1.6mm板厚、板材為FR4的6層板為案例來分析疊層以及阻抗。

　　我們設(shè)計層壓厚度的時候一般是層壓的厚度要比成品的厚度小0.1mm左右（考慮到銅厚和殘銅率的問題），下面是我們常用的一個6層層壓結(jié)構(gòu)：

　　層壓厚度=0.07*2+0.14*2+0.195*2+0.7=1.51mm（比要求的1.6mm板厚少0.1mm）

　　注意層壓結(jié)構(gòu)是上下對稱的，以上這種6層層壓結(jié)構(gòu)也叫做假8層。

　　以下就是根據(jù)阻抗大小，利用軟件Si9000，來計算走線線寬與線間距。

　　阻抗一般規(guī)律：介質(zhì)厚度、線距越大，阻抗值越大；介電常數(shù)、銅厚、線寬越大，阻抗越小。通常利用這個規(guī)律進行微調(diào)，使得最終的計算結(jié)果接近預(yù)定的阻抗值。

　　1.1）在L1/L6上，要求阻抗值50歐姆，單走線：線寬5.5mil

　　以上單位是mil

　　首先是選擇模型，H1為表面到參考層的距離，即L1到L2，0.07mm，上圖單位是mil；Er1是L1、L2之間PP板的介電常數(shù)，1080，3.65；W1為下線寬，W2為上線寬，板子腐蝕是從上到下的，不是絕對的平整，所以業(yè)界規(guī)定，W1是走線寬度，W2比W1短0.5mil；T1是表層的銅厚，HOZ，0.6mil。以上數(shù)字填進去之后，點擊“More”上方的Calculate，可以得到Z0為50.78，在10%以內(nèi)，符合要求。

　　1.2）在L1/L6上，要求阻抗值90歐姆，差分走線：線寬6mil，線間距6mil

　　圖中的S1表示差分線間距。

　　1.3）在L1/L6上，要求阻抗值100歐姆，差分走線：線寬5.1mil，線間距9mil

　　2.1）在L3/L4上，要求阻抗值50歐姆，單走線：線寬5.8mil

　　模型選擇：隔一個參考層比較近，隔另一個參考層比較遠。比如在L3上，參考層分別為L2、L5。

　　以上單位是mm

　　我們可以這么理解，在L3上走線，距離L2的厚度就是H3=0.14mm，介電常數(shù)3.95；距離L4的厚度就是H2=0.195+0.7+0.195=1.09mm，平均介電常數(shù)4.2；距離L5的厚度就是H1=0.14mm，介電常數(shù)3.95。然后將單位換算成mil，走線寬度W1=5.8mil，W2=5.3mil，L3的銅厚T1=1OZ=1.2mil，計算可得此時的阻抗為50歐姆。

　　2.2）在L3/L4上，要求阻抗值90歐姆，差分走線：線寬5.5mil，線間距9mil

　　2.3）在L3/L4上，要求阻抗值100歐姆，差分走線：線寬4.3mil，線間距9mil

　　3）最后，我們將上面計算的線寬、線間距統(tǒng)一用一個表格列出來：