在設(shè)計(jì)PCBA時(shí)，特別是高速板設(shè)計(jì)時(shí)，確定最佳阻抗值非常重要，因?yàn)樗鼮檑E線參數(shù)定義和板材料選擇提供了控制。然而，明確地確定或計(jì)算電路板上的阻抗是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。當(dāng)設(shè)計(jì)師主要使用Smith圖表時(shí)，情況確實(shí)如此，今天也是如此。然而，電路板阻抗控制的重要性要求我們采用可靠的方法，從而產(chǎn)生可接受的結(jié)果。因此，讓我們來看看一些可用的選項(xiàng)，看看我們是否可以磨練出既準(zhǔn)確又實(shí)用的PCB阻抗控制計(jì)算方法。

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PCB阻抗計(jì)算方法

PCB設(shè)計(jì)中的信號(hào)傳播基本上就是傳輸線設(shè)計(jì)，對(duì)吧?那么為什么這是一項(xiàng)如此具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)呢?這個(gè)問題的答案直接反映了挑戰(zhàn)所在。今天，電路板是復(fù)雜的，小的和多功能的。這意味著您經(jīng)常面臨多種信號(hào)類型(例如數(shù)字、射頻和直流)和不同類型的走線(例如微帶和帶狀線)，它們的長度和方向不同。此外，還有一些約束條件需要考慮，如爬行和間隙、板邊緣、足跡墊布局以及軌跡寬度和間距距離。其他的問題是匹配輸入和輸出連接阻抗，更不用說影響阻抗的材料特性(例如介電常數(shù))。

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顯然，管理所有這些板參數(shù)很快就會(huì)變得很麻煩。更不用說，目標(biāo)是最大限度地提高信號(hào)完整性，消除反射和最大限度地減少噪聲或EMI。即使面對(duì)這些艱巨的挑戰(zhàn)，PCB阻抗控制也是一個(gè)需要確定方法的重要參數(shù)。為了簡化計(jì)算，幾乎必須做出假設(shè)，因?yàn)橐粋€(gè)全面的封閉形式的解太復(fù)雜了。這一點(diǎn)，再加上每個(gè)設(shè)計(jì)的獨(dú)特性，意味著有幾乎無窮無盡的計(jì)算板阻抗控制的可能性，你的結(jié)果可能會(huì)在一定程度上不同的方法。然而，下面的方法是常用的。

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阻抗計(jì)算方法

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史密斯圖表

史密斯圖表早在計(jì)算機(jī)和PCB設(shè)計(jì)軟件出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在了。它用于圖形化地確定源阻抗和負(fù)載阻抗之間的反射系數(shù)關(guān)系。然后，可以使用一系列數(shù)學(xué)操作來產(chǎn)生直線或軌跡的阻抗值。。

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計(jì)算機(jī)模擬

今天，更先進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)軟件包包括控制阻抗計(jì)算功能。這里的優(yōu)點(diǎn)是您的其他設(shè)計(jì)參數(shù)是可用的，并且可以自動(dòng)修改以執(zhí)行各種模擬，從中您可以選擇最佳的制造設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)是這種類型的功能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)軟件相當(dāng)昂貴。

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在線計(jì)算器

比具有PCB阻抗控制仿真功能的設(shè)計(jì)包更常見的是在線計(jì)算器，在那里您可以找到給定所需阻抗的受控阻抗或跟蹤參數(shù)。雖然不像模擬程序那樣全面，但這些程序可以讓您大致了解到，為了可制造性，您的合同制造商(CM)可能只需要進(jìn)行微小的調(diào)整。這些計(jì)算器大多數(shù)是基于IPC 2141A高速控制阻抗電路板設(shè)計(jì)指南中給出的計(jì)算。

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上面列出的每一種方法都可以用來確定設(shè)計(jì)中的PCB阻抗控制。無論您是否選擇這些特定的方法之一，在您的設(shè)計(jì)工具箱中包含一個(gè)簡單而可靠的方法可能是一個(gè)好主意。