PCB技術 - 電路板PCB的阻抗匹配

阻抗匹配 阻抗匹配是信號源或傳輸線與負載之間合適的匹配方式。根據接入方式，阻抗匹配可分為串聯和並聯兩種方式；根據信號源的頻率阻抗匹配，可分為低頻和高頻。


1、串行阻抗匹配通常用於高頻信號。串聯電阻的阻值為20～75Ω，與信號頻率成正比，與PCB走線寬度成反比。在嵌入式系統中，當頻率大於20m，PCB走線長度大於5cm時，應加串聯匹配電阻，如係統中的時鐘信號、數據和地址總線信號。串聯匹配電阻有兩個作用


1.1. 減少高頻噪聲和邊緣過衝。如果一個信號的邊緣很陡，它就含有大量的高頻成分，會輻射干擾，另外容易產生過衝。串聯電阻、信號線分佈電容和負載輸入電容組成一個RC電路，降低了信號邊沿的陡度。


2、減少高頻反射和自激振盪。當信號的頻率很高時，信號的波長很短。當波長足夠短以匹配傳輸線的長度時，當反射信號疊加在原始信號上時，原始信號的形狀會發生變化。如果傳輸線的特徵阻抗不等於負載阻抗（即失配），負載端會發生反射，導致自激振盪。PCB板內走線的低頻信號可直接連接，無需加串聯匹配電阻。


2、並聯阻抗匹配，又稱“終端阻抗匹配”，一般用於輸入/輸出接口，主要是指與傳輸電纜的阻抗匹配。例如，如果使用的電纜電阻為150Ω/485，則使用的電纜電阻為120Ω/485，使用的電纜為150Ω。並聯匹配電阻的阻值與傳輸電纜的介質有關，與長度無關。其主要作用是防止信號反射，減少自激振盪。


值得一提的是，阻抗匹配可以提高系統的EMI性能。另外，除了使用串聯/並聯電阻，變壓器還可以用來變換阻抗，如以太網接口、CAN總線等。