PCB技術 - PCB阻抗匹配和零歐姆電阻的作用是什麼？

匹配傳輸線或負載源的阻抗。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。

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、降低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。

電路板阻抗

並聯阻抗匹配也稱為“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LVDS和RS422/485使用5類雙絞線的輸入匹配電阻為100～120Ω，視頻信號同軸電纜的匹配電阻為75Ω或50Ω，扁平電纜的匹配電阻為300Ω。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。

零歐姆電阻

簡單的就是做跳線，如果一段線不用，直接不焊電阻（不影響美觀）。

當匹配電路的參數不確定時，用零歐姆代替。在實際調試中，參數是由具有特定值的組件確定和替換的。

當要測量部分電路的工作電流時，可以去掉零歐姆電阻，接上電流表，方便測量電流。

如果接線不接零，也可以起到過去的作用。

在高頻信號網絡中，它充當電感器或或電容器（充當阻抗匹配，零歐姆電阻也具有阻抗）。用作電感時，主要解決EMC問題。

單點接地，如模擬地和數字地單點接地。

配置電路可以代替跳線和撥碼開關。為了降低維護成本，採用零歐姆電阻代替跳線焊接在板上。

例如，將系統分成若干個模塊，模塊之間的電源和地用零歐姆電阻隔開。當在調試階段發現電源或地短路時，去掉零歐姆電阻可以縮小搜索範圍。

阻抗匹配應用

中壓配電網阻抗匹配

中壓配網電力載波通信技術是利用中壓配電線路作為通信通道進行資料傳輸的一種通信方式，該科技不需專設通信通道，運行費用和維護成本相對較低，擁有得天獨厚的優勢，其在配電自動化中的巨大作用也備受關注。 然而由於中壓配電網電力線通道拓撲結構複雜、負荷時變，使得通道的輸入阻抗呈現較大的差异，在通信過程中引起嚴重的阻抗失配問題，從而嚴重影響通信質量。 囙此改善通信質量的方法就是中壓配電網阻抗匹配，現有的單節點電力線阻抗匹配方法分為兩類，一類是基於智慧算灋求取阻抗匹配參數，一類是通過設計耦合電路實現阻抗匹配。 其中，基於智慧優化的算灋能獲得較好匹配，並且有較高的可靠性，但是建模複雜，反覆運算時間長，需要專門的數位處理器，優化結果對初值依賴性較强，容易陷入局部最優。 而設計耦合電路法實際應用較多，主要通過改變匹配網絡的結構及參數值來進行阻抗匹配，但匹配精度稍差，適用範圍存在一定局限性。

聲錶濾波器的阻抗匹配

隨著移動通信的快速發展，聲錶濾波器的應用範圍不斷擴展，由於系統應用的深入，對聲錶濾波器的效能也提出了更高的要求。 然而，在實際的射頻電路應用中，出於效能運用的考慮，設計者通常將聲錶濾波器設計成不同的形式，將聲錶濾波器看作是一個網絡，其對應的輸入、輸出就是兩個埠，在實際電路中，聲錶濾波器需要與外部電路進行阻抗匹配，從而達到電路期望的效能。