哪些因素影響阻抗控制?
前文介紹了傳輸線、特性阻抗以及信號的反射概念,如果阻抗不連續信號會發生反射嚴重時將會導致系統不能正常工作。
都有哪些參數會影響阻抗呢?了解相關參數后我們就可以知道有哪些方法來控制阻抗了。
線寬W
走線加寬,則單位長度電感減小,單位長度電容增加,根據阻抗計算公式可以看到,走線加寬后阻抗減小。
介質厚度h
介質厚度增加,信號路徑與參考路徑距離增加,則單位長度電感增加,單位長度電容減小,根據阻抗計算公式可以看到,介質厚度增加后阻抗變大。
介電常數
介電常數越大,單位長度電感基本不受影響,但是單位長度電容會變大, 特性阻抗變小。
銅箔厚度
走線銅厚增加,電感減小,電容增加,阻抗就會跟跟著減小。
上述4種影響阻抗的參數中,我們常用的是線寬,根據目標阻抗調整線寬,其實反過來講,控制阻抗就是控制線寬。
在SI9000軟件中,我們輸入走線參數就可以計算出阻抗了,然后根據結果調節線寬,就可以達到目標阻抗,比如如果填完參數發現計算的阻抗比目標阻抗50Ω大,那么我們就可以增加線寬,使得阻抗減小,多試幾次就可以把阻抗修改為50Ω了。
當然,也可以直接和PCB廠家要數據,他們會給出不同層疊結構對阻抗線寬的具體約束參數。
除了上述4中控制阻抗的方法之外,還有一種通過端接電阻來控制阻抗的方法,這個咱們后面會介紹。
在實際工程中,有時候有時候要達到目標阻抗需要控制多個參數,FPC軟排線就是一個例子,有同學拆手機時會發現,給相機模組或者屏幕用的FPC軟排線使用的是網格銅,為什么用網格銅呢?
其中一個主要原因是方便制造保障導線質量,因為網格銅相比于實銅而言更軟,因此也就更方便彎折,這會方便裝機,避免線路出現折痕。
另一個原因是有利于控制阻抗,FPC軟排線非常薄,根據前文介紹,介質變薄會使得阻抗變小,如果要增加阻抗到50Ω,就需要把走線做的非常細,這對制作工藝要求非常高,為了既把阻抗控制到50Ω,又不減小走線寬度,可以使用網格銅。也就是說,網格銅相比于實銅可以起到增加阻抗的效果。