线路板阻抗和它如何影响你的PCB成品

阻抗影响信号如何通过电路板传播，功率如何在组件之间传输，以及信号如何流入PCB的不需要的区域。有许多分析可以用来确定电路的阻抗，但这些并不总是产生现实的结果，除非你在你的模型中包括正确的寄生元件。如果您正在测试一个原型或设计一个使用高速或高频信号的电路，您将需要了解影响电路阻抗的寄生元件。

理解非线性电路的阻抗是如何受输入信号水平的影响也是很重要的，因为非线性电路元件的阻抗实际上是输入的函数。分析具有非线性元件的电路的阻抗变得更加复杂，需要不同种类的分析技术。

PCB布局如何影响电路阻抗？

在真实的PCB布局中，信号所看到的阻抗可能与从原理图中确定的理想值相差很大。这是由于衬底的存在和板上痕迹的排列。这就产生了像串扰这样的重要效应，它改变了阻抗的理想值。电路可能会遇到功率完整性问题，如电路在高频切换时产生振铃。电力输送网络的阻抗也将偏离理想的电容行为在更高的频率，这有助于潜在的信号完整性和功率完整性问题。

传输线阻抗

传输线的阻抗可以用许多阻抗值来表征。其中最重要的是特性阻抗，即PCB上与任何其他传输线完全隔离的传输线的阻抗。这个值通常是50欧姆，但根据设备中使用的信号标准，它可能有不同的值。例如，LVDS规定微分对的微分阻抗应为85欧姆。

用于描述传输线阻抗的其他指标取决于两条传输线的相对布置。由于PCB衬底提供的寄生电容和相邻两条传输线之间的互感，传输线可以用奇偶模式阻抗来表征，这考虑了相邻两条传输线之间的耦合以及这两条传输线是如何驱动的(即在共模或差分模式下)。通用和差分阻抗与这些其他值相关，使用于描述传输线的阻抗值的总数达到5个。

电路阻抗的测量与分析

电路阻抗可以通过包括信号发生器、示波器和阻抗未知的负载的设置来测量。它涉及到针对特定频率的输入信号分析输出幅值和相移。阻抗计和阻抗分析仪等设备也是阻抗测量的很好的选择。

然而，上述措施只适用于你有一个成品。如果你正在设计一个电路，你将需要模拟和分析工具来确定电路的阻抗。

如果您可以使用基于spice的模拟器，您可以使用交流频率扫描轻松确定线性电路的阻抗，并可以在波德图中可视化电路的传递函数。这些工具可以用来显示你的设计中一个电路块的总阻抗，以及一个电路块如何影响输入信号的大小和相位。

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