定义阻抗：如何理解其在 PCB 上的意义？

在电气设备中定义阻抗，捐赠 Z，是指直流或交流电流通过导体组件、系统或电路时所面临的反对量。当电流和电压恒定时，定义阻抗为空，因此在交流电的情况下该值永远不会为空。

定义阻抗是电路的电抗和电阻之和，以欧姆为单位测量。阻抗是设计印刷电路板时必须注意的课程特性。具有阻抗要求的 PCB 会抵消电压的变化，从而使小工具或设备按预期运行。

为什么理解 PCB 上的阻抗定义很重要？

这一切都与效率有关。理论表明，当信号路径上的全部阻抗匹配时，会发生最大信号传输。控制阻抗对于在高频下工作同时处理高速数字信号的印刷电路板来说是必要的。定义阻抗控制对于 PCB 制造商来说至关重要，并且在高速、射频应用和电信的数字应用中正迅速成为关键。不了解与印刷电路板阻抗有关的问题。

我们无法知道阻抗的变化、阻抗的不匹配，甚至不正确的阻抗如何导致错误的几何形状使信号失真。简而言之，阻抗可以等同于摇滚乐，理解它有点复杂。但同样，您无需了解有关定义阻抗的所有内容即可“了解”它。

总之，具有全阻抗要求的印刷电路板将使电压的所有变化无效。它将导致小工具或设备按预期工作。在 WellPCB，我们可以轻松推荐旨在有效检测电抗流量和电阻的软件程序，为您提供所需的所有规格。我们将使用这些数据为您创建定制 PCB。

如何控制 PCB 上的阻抗定义？

例如，在我们的卫星/电视电缆中，天线充当源，电视机充当负载，同轴电缆充当导体。电缆由绝缘体、导体及其尺寸以及为控制电缆的电阻抗而测量的电气特性组成。

为了使 PCB 上的信号沿着从消息源到负载的路径有效传输，阻抗控制是必要的。在不控制阻抗的情况下，这些信号变得有用的机会即使不是很难也将是具有挑战性的。借助受控的定义阻抗，您的电路板可以按预期工作，不会出现任何故障或失望。

但实现这一目标并不像听起来那么难。为了使信号有效地从源移动到负载，阻抗必须匹配。因此，参考轨道的输出阻抗和负载阻抗的输入阻抗必须匹配。这样，信号将毫无困难地从源移动到所需位置。

为确保您实现阻抗控制，您的制造商可能会首先使用来自场求解器的规定参数。之后，可能需要对 PCB 阻抗进行测试，如果有必要，可以进行一些更改以生产或设计出可以按要求运行的 PCB。

定义阻抗控制示例

受控定义阻抗的一些最常见或最恰当的例子是将天线连接到人们的电视机的电缆。电线可以是同轴电缆，由圆形和内导体组成，将其与外部圆柱形屏蔽层隔开。

尺寸、绝缘体、导体和电气特性都经过仔细控制，以确定其电场的形状和相互作用。这将在很大程度上决定电缆的电阻抗。

一个恰当的例子已经到位。为了获得最佳信号，天线或卫星天线的阻抗必须与电缆的阻抗相匹配。另一方面，电缆也必须与电视的电缆相匹配。现在将这种想法转移到 PCB 上，想象一下是否由于阻抗不匹配而导致所需信号无法到达预期目的地。

基于上述情况，如果发生或怀疑不匹配，则不会按预期工作。因此，控制 PCB 上的阻抗似乎是一个好主意。但同样，如何做到这一点没有太大的困难？

定义阻抗控制如何在 PCB 上工作？

在决定适合您的电路板需求的阻抗控制服务的种类或类型之前，您需要了解阻抗控制的基础知识。什么是阻抗控制，它究竟是如何工作的？首先，阻抗控制涉及三个基本服务级别。它们包括：

•  无阻抗控制 – 不需要额外的设计元素来实现正确的阻抗，因为阻抗容差非常宽松。这种情况会导致PCB成本更低，完成速度更快。

•  阻抗观察 – 在这里，设计师与供应商一起勾勒出阻抗控制走线，仅相应地调整电介质高度和走线宽度。一旦用户规格得到制造商的批准，就可以开始PCB制造了。

•  阻抗控制 – 制造商使PCB板尽最大努力达到所需的阻抗。

如何在 PCB 上进行测量

在现有的其他具有挑战性的活动或练习中，可以说测量印刷电路板上的阻抗是最具挑战性的任务之一。那些曾经尝试过的人认为，在 PCB 中测量定义阻抗值并不像看起来那么容易。这里需要很多复杂的步骤和设备。

其他因素，例如连接、可访问性、迹线长度和偏离迹线的分支，可能会使获得准确读数具有挑战性。时域反射仪，也称为 TDR，是一种测量阻抗的标准方法。该反射计沿线路发送一些信号，然后在发生阻抗不匹配时测量反射的部分信息。

对于测量，建议使用高质量的探头和电缆，如果需要射频适配器，则需要使用校准质量的适配器。此外，必须使用门控游标来获得该范围内的平均值。需要了解的重要一点是，虽然降低带宽会降低或降低噪声，但会降低分辨率。

影响 PCB 定义阻抗的因素

影响印刷电路板阻抗一致性的最关键因素是不同位置的厚度和线宽的均匀性。如果线路距离板子边缘小于 25mm，线路阻抗值会比中间的阻抗值小 1-4 欧姆。线路距离板边50mm以上，对位置阻抗值影响不大。

简而言之，影响阻抗PCB公差的一些因素是材料的公差和树脂含量等方面。那不是全部。其他包括位于电路板顶部和底部的走线宽度和高度。如果您向 WellPCB 提供您的一组图案，我们会将它们组合成一个电路板。制造具有特定公差的正确位置和图案尺寸的 PCB。确保您的制造商能够为您提供正确的位置、尺寸和耐用性至关重要。如果没有发生这种情况，那么您的电路板可能最终会变得毫无用处。

在影响 PCB 阻抗的所有因素中，电介质厚度所占的比例最大（45%）。其次是迹线宽度 (25%).介电常数 (15%).铜厚 (10%)。最后是阻焊剂 (5%)。

结论

定义阻抗是以欧姆表示的电路的电抗和电阻的总和。在PCB板上，与阻抗有关的事情需要认真对待，因为这会影响PCB上的信号传输。当必须传输低电流的快速开关信号时，必须进行阻抗分析，因为它们主要容易受到干扰。但是为了避免或最小化沿印刷轨迹发生的反射，必须考虑与阻抗控制有关的问题，以防止出现一些失真。 WellPCB是为全球数百家客户提供服务的制造商之一，这得益于他们在订购前的技术支持，丰富的阻抗控制板制造经验，以及100%的阻抗匹配经验。