阻抗基础培训课件

阻抗基础培训1了解阻抗的前提注意：当电流流动时其磁场就产生当有电压时静电场就产生2特性阻抗定义何谓“特性阻抗值Ω”(CharacteristicImpedance,ZO)电子机器传输讯号线中,其高频讯号或电磁波传播时所遭遇的阻力称之为特性阻抗(电阻抗,电容抗,电感抗的综合作用),减而言之,即用来评估线路的均匀性,介质层厚度的均匀性).与其电感及电容都有关系,即3特性阻抗原由当A组件经由板面线路向B发出讯号,若该讯号线的线宽不均,造成特性阻抗值上起伏变化时,则讯号的部分能量会反弹回A中去5阻抗匹配阻抗匹配(Impedancematching)是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。6将讯号的传输看成软管送水浇花

数字系统之多层板讯号线（SignalLine）中，当出现方波讯号的传输时，可将之假想成为软管（hose）送水浇花。一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头。当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区.7将讯号的传输看成软管送水浇花

然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费水资源。也有可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱!(阻抗太高)8将讯号的传输看成软管送水浇花

上述简单的生活细节，正可用以说明方波（SquareWave）讯号（Signal）在多层板传输线（TransmissionLine，系由讯号线、介质层、及接地层三者所共同组成）中所进行的快速传送。10介質層訊號線接地層将讯号的传输看成软管送水浇花

由上可知当“讯号”在传输线中飞驰旅行而到达终点，欲进入接受组件（如CPU或Memory等大小不同的IC）中工作时，则该讯号线本身所具备的“特性阻抗”，必须要与终端组件内部的电子阻抗相互匹配才行，如此才不致任务失败白忙一场。用计算机术语说就是“正确执行指令，减少噪声干扰，避免错误动作”。一旦彼此未能匹配时，则必将会有少许能量回头朝向“发送端”反弹，进而形成反射噪声（Noise）的烦恼。12阻抗的分类特性阻抗(CharacteristicImpedance)("当二导体与其大地绝缘后,彼此之间的阻抗")差动阻抗(DifferentialImpedance)("二导线间的量测阻抗")共模阻抗(CommonModeImpedance)(“将两导线连接在一起时,导线对大地之间的阻抗关系")奇模阻抗(OddModeImpedance)(“当两导线做差动使用时,任一导线对大地之间的阻抗")(=1/2倍特性阻抗;=1/2倍差动阻抗)偶模阻抗(EvenModeImpedance)(“当两导线用来传输两完全相同且极性一致的信号时,其任一导线对大地之间的阻抗")(=2倍共模阻抗)14特性阻抗

当某讯号方波，在传输线组合体的讯号线中，以高准位（HighLevel）的正压讯号向前推进时，则距其最近的参考层（如接地层）中，理论上必有被该电场所感应出来的负压讯号伴随前行（等于正压讯号反向的回归路径ReturnPath），如此将可完成整体性的回路（Loop）系统。该“讯号”正行进中，但我们将时间冻结住，即可想象其所遭受到来自讯号线、介质层与参考层等所共同呈现的瞬间阻抗值（InstantaneousImpedance），此即所谓的“特性阻抗”。

“特性阻抗”应与讯号线之线宽（w）、线厚（t）、介质厚度（h）与介质常数（Dk）都扯上了关系。此种传输线之一的微带线其图标与计算公式如下：15FPC设计中的特性阻抗

阻抗设计简单的说就是找一组参数(介电层厚度H,线宽W,介电常数εr,铜厚T)的组合,使参数代入公式中可以命中规格中值.目前较常用的仿真软件POLAR计算阻抗。16阻抗与各参数之间的关系1(介质层)

17阻抗值与介电层厚度成正比.阻抗与各参数之间的关系2（线宽）

18阻抗值与线宽成反比.阻抗与各参数之间的关系4（铜厚）

20阻抗值与铜厚成反比FPC阻抗与各参数之间的关系

21当上述微带线中Z0的四种变量（w、t、h、r）有任一项发生异常，例如下图的讯号线出现缺口时，将使得原来的Z0突然上升（见上述公式中之Z0与W成反比的事实），而无法继续维持应有的稳定均匀（Continuous）时，则其讯号的能量必然会发生部分前进，而部分却反弹反射的缺失。如此将无法避免噪声及误动作了。下图中的软管突然被小朋友踩住，造成软管两端都出现异常，正好可说明上述特性阻抗匹配不良的问题。阻抗线路检查事项

23■线宽/线距(LineWidth/Spacing)■检查接地点是否正确(GNDConnectionCheck)■Coupon设计错误范例(ImproperDesignPractices)线路上钻孔、不适当的Dummypad、不适当的Anti-Pad上下层线路重叠、量测点间距不符规定阻抗条设计

24特性阻抗0.100”0.100”Dummypad=FollowGFI’sDummyPadDefinition(Dummytrace)x2LineWidth=20mil(Outerlayer)=20mil(Internallayer)LineSpace=20mil(Outerlayer)min=20mil(Internallayer)minDrillSize<=1.05mmPTHHolesImpedanceTrace=SimulatedLineWidth/SpaceTraceLength=3”~6”POLAR软件的使用一般特性阻抗计算方式按照我们的叠构输入实际压合后的厚度，模拟得出阻抗值

26POLAR软件的使用一般差动阻抗计算方式按照我们的叠构输入实际压合后的厚度，模拟得出阻抗值

27阻抗测量原理1.TDR(时域反射器)简介时域反射器是一种内部可以产生一种脉冲波,并具有接收此脉冲和分析功能的特殊示波器.时域即电压对时间形成的一种时域2.阻抗