PCB阻抗计算模型详解：从单端到差分

本文主要介绍了PCB设计中的阻抗计算模型，特别关注了在不同层面上的单端和差分阻抗计算，并列举了多种双面板和四层板的阻抗设计与叠层结构示例。 在PCB设计中，阻抗控制是至关重要的，它确保信号在传输过程中保持完整性，减少反射和失真。本文首先提到了阻抗计算模型，分为外层单端和差分阻抗计算模型，以及内层和嵌入式的单端和差分阻抗模型。这些模型涉及到的关键参数包括介质厚度（H1）、介电常数（Er1）、线路宽度（W1、W2）、线路间距（S1）、铜厚（T1）、阻焊厚度（C1、C2、C3）以及阻焊的介电常数（CEr）。计算时，需根据具体的PCB材料和工艺参数来确定这些值，以达到期望的阻抗值。 外层单端阻抗计算模型适用于线路印阻焊后的计算，而差分阻抗模型除了考虑单端模型的参数外，还引入了线路间的间距（S1），用于计算差分对的特性阻抗。内层和嵌入式模型则考虑了层间绝缘材料的影响。 在双面板设计部分，文中列出了多个常见的阻抗设计案例，如50Ω与100Ω的并行配置，以及不同介质厚度（0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.6mm等）下的设计实例。这些例子提供了实际设计中的参考，帮助设计师理解如何根据不同的应用场景选择合适的叠层结构。 四层板设计章节进一步扩展了阻抗设计的多样性，如SGGS（Signal-Ground-Signal-Ground）或GSSG（Ground-Signal-Ground-Signal）的叠层结构，以及不同阻抗值（50Ω、55Ω、60Ω、90Ω、100Ω等）和铜厚组合。这些方案适用于更复杂的设计需求，如高速信号传输和电源分配网络。 本资源为PCB设计工程师提供了丰富的阻抗计算模型和实际设计示例，有助于在实际工程中实现精确的阻抗控制，优化PCB性能，确保电子设备的稳定运行。通过深入理解和应用这些模型，可以提升PCB设计的专业水平，减少设计迭代次数，缩短产品开发周期。