PCB科技 - 高速PCB中傳輸線的分析

學習 高速PCB 設計, 我們必須首先知道什麼是傳輸線. 訊號將被反射，因為PCB上的佈線具有一定的阻抗. 如果線路上的阻抗與輸出端的阻抗不匹配, 訊號將被反射. PCB中的訊號傳輸將有延遲, 如果時間不匹配, 系統將罷工. 這些都是因為輸電線路的問題.

什麼是傳輸線？

傳輸線被定義為具有訊號返回的訊號線（由兩條一定長度的導線組成，一條是訊號傳播路徑，另一條是訊號返回路徑）。常見的傳輸線是PCB板上的佈線。

1、分析傳輸線必須接觸回路，單導體不能是傳輸線； 2、像電阻、電容、電感一樣，傳輸線也是一種理想的電路元件，但其特性有很大的不同，模擬效果更好，但電路概念更複雜； 傳輸線有兩個非常重要的特性：特性阻抗和延時。

輸電線路的概念與結構分析 高速PCB 設計

傳輸線阻抗

首先，讓我們澄清幾個概念。 我們經常看到阻抗、特性阻抗和暫態阻抗。 嚴格來說，它們是不同的，但它們仍然是阻抗的基本定義

傳輸線起始處的輸入阻抗稱為阻抗；

訊號在任何時候遇到的暫態阻抗稱為暫態阻抗；

如果傳輸線具有恒定的暫態阻抗，則稱為傳輸線的特性阻抗。

特性阻抗描述沿傳輸線傳播的訊號的瞬態阻抗，這是影響傳輸線電路信號完整性的主要因素。

如果沒有特殊描述，通常使用特性阻抗來稱為傳輸線阻抗。

傳輸延遲

時間延遲，也稱為時間延遲（TD），通常是指電磁或光訊號通過整個傳輸介質所花費的時間。 傳輸線上的延遲是訊號通過整個傳輸線所花費的時間。

傳播延遲，也稱為傳播延遲（PD），通常是指電磁訊號或光訊號在組織長度的傳輸介質中傳輸的時間延遲，與“傳播速度”成反比，組織為“PS/inch”或“s/M”。

從定義中可以看出，延遲=傳播延遲*傳輸長度（L）。

PCB的傳輸線結構

典型PCB中的傳輸線結構由嵌入或鄰近電介質或絕緣材料的導線組成，並具有一個或多個基準面。 典型PCB中的金屬是銅，而電介質是玻璃纖維FR4。 數位設計中兩種常見的傳輸線類型是微帶線和帶狀線。

微帶線通常指PCB外層的佈線，並且只有一個參攷平面。 微帶線有兩種類型：埋入式和非埋入式。 埋入式（有時稱為“浸沒式”）微帶線是簡單嵌入電介質中的傳輸線，但它仍然只有一個參攷面。 帶狀線是兩個參照平面之間的內層跡線。