阻抗

公众号：高速先生（作者：黄刚）

在硬件工程师和PCB工程师的潜意识里，只要是PCB走线阻抗出现了偏差，第一时间就会去和板厂的朋友们去喝喝茶聊聊天。这个时候高速先生悄悄的告诉你们，在对板厂的阻抗加工提出质疑之前，有没有稍微想过一下下有可能是设计的问题呢？

一般来说，单纯PCB走线的阻抗控制出了问题，的确十有八九是由于板厂对加工管控或者参数调整出现偏差，导致加工出来的走线超过了误差范围。因为板厂的确需要对走线阻抗进行一定范围的保证，例如±10%甚至±8%。高速先生一度也是这么认为，直到遇到了下面这个由客户自己进行PCB设计然后我司来制板的项目…

今年的某一天，我们一个客户拿着我们加工的板子过来，就开始抱怨说我们板厂加工的阻抗超过了10%的偏差。50欧姆的表层走线他们自己进行阻抗测试时，发现最低的地方只有44欧姆。还给出了他们的“证据”，也就是实测的阻抗结果。

在进行PCB布线时，经常会发生这样的情况：走线通过某一区域时，由于该区域布线空间有限，不得不使用更细的线条，通过这一区域后，线条再恢复原来的宽度。走线宽度变化会引起阻抗变化，因此发生反射，对信号产生影响。

那么什么情况下可以忽略这一影响，又在什么情况下我们必须考虑它的影响？

有三个因素和这一影响有关：

1、阻抗变化的大小；

2、信号上升时间；

3、窄线条上信号的时延。

首先讨论阻抗变化的大小，很多电路的设计要求反射噪声小于电压摆幅的5%（这和信号上的噪声预算有关），根据反射系数公式：

可以计算出阻抗大致的变化率要求为：△Z/Z1≤10%你可能知道，电路板上阻抗的典型指标为+/-10%，根本原因就在这。

作者：Gustavo.Castro

需要测量阻抗（电路中电压和电流之间的关系）的应用需求持续增加，因此，ADI开发了多款阻抗测量IC，如AD5933和ADuCM350，这些产品获得了广泛的市场认可。然而，这些器件并不能满足所有应用的需求，设计人员仍然面临着使用标准组件设计这种测量能力的挑战。其中一些人面对这些选择和挑战可能会有点无所适从。

让我们从基础开始，看看现代IC可以做些什么。虽然大多数人都从电压电流比的角度来考虑阻抗，但从电路的角度来说，它可以归结为两个电压信号以及一个已知阻抗和一个未知阻抗之间的关系。例如，要通过未知电阻RU施加电流，我们可以将该电阻放置在具有已知电压v_i2和第二个已知电阻R的电路中，这会形成一个分压器，输出电压为v_o，可针对RU求解：