PCB特性阻抗簡介.doc

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1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除PCB特性阻抗簡介　　今就電子學(xué)的領(lǐng)域出發(fā)解譯影響高頻特性阻抗品質(zhì)〝諧振（resonance）〞。所謂的諧振意指可發(fā)生于任一物理系統(tǒng)中，只要該系統(tǒng)具有相對形式之貯能零件。當(dāng)貯存于這些零件中之能量作相互交換時，就不需再自能源取得額外之能量，而將有諧振存在。　　我們都知道當(dāng)駕駛一前輪不平衡之車輛時，在某些特定速率下，不平衡的輪子之振動率等于前端懸吊者之自然諧振頻率，則存在在一系統(tǒng)中之彈簧及質(zhì)量中之能量可彼此互作交換導(dǎo)致一大的振動及方向盤之移動，這些情形司機(jī)常見到之?！　≡诖宋闹?，我們將討論在電路中之諧振特性及一些應(yīng)用。電路中之諧振，

2、要求電抗量必須能互相抵銷。在一串聯(lián)RLC電路中，此需電抗性電壓降抵消：在一并聯(lián)RLC電路中，則需電抗性電流互相抵消?！　∫淮?lián)電路的阻抗，為電阻值及電抗值之向量和。在一串聯(lián)RLC電路中，將有一頻率，在該頻率下可使其電感抗及電容抗相等，此頻率稱為諧振頻率?？墒闺娍怪祷ハ嗟咒N，導(dǎo)致凈電抗值為0，在諧振頻率(f0),

3、XL

4、=

5、XC

6、?！　∑渲兴缘腞LC電路即指電阻、電感、電容組件所組合而成的電子回路，所以了解何為特性阻抗之前，甚至何謂諧振頻率應(yīng)先就其材料特性加以了解?！　【碗娮瓒裕弘娮杵?resistor)在高頻電路中應(yīng)用甚廣，但是一般對電阻特性的了解，仍多局限于電阻在

7、直流電路中所呈現(xiàn)的阻尼特性。實際上，電阻在高頻電路中，因受信號頻率的影響，不僅電阻值會隨之改變，更可能會呈現(xiàn)電感或電容的特性?！　∪鐖D所示電阻器在高頻時的等效電路，R為電阻器的電阻值，L為其兩端引線的電感，C為存在于電阻器內(nèi)所有雜散電容的總和。雜散電容形成的原因，隨電阻器結(jié)構(gòu)的不同而異。以碳粒合成電阻(carboncompositeresistor)為例，由于其結(jié)構(gòu)為以微小碳粒壓合而成，故在各碳粒之間都存有電容。此即為等效電路中雜散電容C的來源之一。由此可以推知碳粒合成電阻的高頻特性甚差。此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除　　另外就TDR測量

8、空板上的傳輸線而言亦可依上述的方式解譯，其中上述所提L的效應(yīng)來自電阻的兩端引線，同理推驗可知，TDR所使用探棒的測頭如接于導(dǎo)通孔時即產(chǎn)生傳輸路徑，此輸入信道愈長則L效應(yīng)相對愈大，此現(xiàn)象將如同業(yè)先前所提的測阻抗泥效應(yīng)，亦指目前TDR在測試時所看到前端振蕩效應(yīng)。該效應(yīng)對于愈短距離的傳輸線而言，將會造成觀察的困難?！　【碗娙萜鞫裕弘娙萜鲗窘Y(jié)構(gòu)，是以兩片金屬平板中間隔以絕緣介質(zhì)而成的組件，該組件在電路設(shè)計大都用作高頻旁路或交連電容如與電感器結(jié)合，則可設(shè)計為濾波電路或為調(diào)諧電路，但一般對高頻電路設(shè)計者來說其設(shè)計使用的電容器，往往不一定是選擇最適合的，常以取得方便為主做為考慮

9、，所以往往高頻訊號傳輸過程將因電容器所造成的諧振點不同而使阻抗值偏差，所以電容器在設(shè)計時即應(yīng)慎重考慮其品質(zhì)?！　×砭涂瞻咫娐钒宓慕Y(jié)構(gòu)，且以目前多層板的結(jié)構(gòu)而言，往往層與層之間的結(jié)構(gòu)形同為電容器的結(jié)構(gòu)如圖?！　【碗娙萜鞫杂幸黄焚|(zhì)因子Q，其公式為Q=1/DF(Dissipationfactor散逸因子)。當(dāng)DF值愈小時即Q值愈大，所以就真正的電容器或電路板的層與層之間的結(jié)構(gòu)而言，訊號傳輸過程的能量損失愈小則品質(zhì)愈佳?！　∷跃桶宀牟牧隙裕趩误w材料時即應(yīng)做電容值測試甚至于材料后加工后，亦應(yīng)做電容值測試，因在壓合后每平方單位面積上的流膠分布將因溫度、壓力而異于原始材料結(jié)構(gòu)

10、，因為材料于加工后其特性會有所差異，再者就電路板廠制程的一銅制程而言，在做電化學(xué)銅時因電鍍的效應(yīng)關(guān)系，所以往往在該銅層之中會有縫隙，而該縫隙或漏洞將同前敘所言，電阻組件中碳粒之間都存有電容，意指銅層中的漏洞將產(chǎn)生額外的雜散電容，如此將導(dǎo)致以后諧振頻率中所需的

11、XC

12、不易控制，最后終將導(dǎo)致特性阻抗的無法精確控制，因此一銅的制程將不只影響到二銅的結(jié)果而已。所以在預(yù)估階段的特性阻抗時往往無法有效掌控壓合后真正的介電常數(shù)值?！　【碗姼衅鞫裕姼衅?inductor)多以導(dǎo)線繞制而成，導(dǎo)線在繞成線圈后，其所呈現(xiàn)的電感量，都比同樣長度的導(dǎo)線為大。使得線圈電感量增加的原因，在于線圈

13、每匝所產(chǎn)生的磁通量，都能通過相鄰各匝，進(jìn)而形成較強(qiáng)的磁場所致。因此，任何能加強(qiáng)磁場的方法，都能使電感量增加。電感量的大小，與線圈的形狀有關(guān)。電感器在高頻電路中，是為常用組件之一，諸如諧振、濾波、相移以及延時等電路，都必須應(yīng)用電感器。如上述所言，今為就電路設(shè)計者而言應(yīng)考慮在設(shè)計高頻訊號傳輸環(huán)境時此參數(shù)即因甚重考慮。因如前之所述，在諧振率(f0)時

14、XL

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16、XC

17、此時的匹配阻抗將此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除達(dá)最完美狀態(tài)，但就一條高頻的傳輸線而言本身的自感量尚不及1nH，所含的電感量不多，此將如何增加磁通量將