高速PCB设计为什么要控制阻抗匹配?大家在接触高速PCB设计的时候都会了解到阻抗的一个概念,下面带大家了解一下有关阻抗的一些知识。什么是阻抗匹配?阻抗匹配主要用于传输线上,以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的,且不再有信号反射回来原点,使我们传输线的输入端与输出端处于阻抗匹配状态,为什么要做阻抗匹配?在低速的PCB设计当中可以不做阻抗匹配,但是在高速PCB设计中要得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号,就必须保证印刷电路板提供的电路性能,保证信号在传输过程中不发生反射现象,信号完整传输损耗低,起到匹配阻抗的作用。
1、阻抗匹配是什么意思
阻抗匹配(impedancematching)主要用于传输线上,以此来达到所有高频的微波信号均能传递至负载点的目的,而且几乎不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同,分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态,简称为阻抗匹配。
在射频电路领域,阻抗匹配技术具有更重要的意义。射频功率放大器是通信器材中的核心部件,其作用是对射频功率信号进行放大。晶体管是射频功放的核心,是功率电子的重要基础,其输入输出阻抗的值只有几欧姆,但是通常的射频系统的标准阻抗是50Ω。为了获得更好的功率传输性能,晶体管输入输出的阻抗值要匹配到标准阻抗50Ω。
2、解析为什么要进行阻抗匹配?
一、什么是阻抗在电学中,常把对电路中电流所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗单位为欧姆,常用Z表示,是一个复数ZR+i(ωL–1/(ωC))。具体说来阻抗可分为两个部分,电阻(实部)和电抗(虚部)。其中电抗又包括容抗和感抗,由电容引起的电流阻碍称为容抗,由电感引起的电流阻碍称为感抗。二、阻抗匹配的重要性阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配。
1、调整负载功率假定激励源已定,那么负载的功率由两者的阻抗匹配度决定。对于一个理想化的纯电阻电路或者低频电路,由电感、电容引起的电抗值基本可以忽略,此时电路的阻抗来源主要为电阻,如图2所示,电路中电流IU/(r+R),负载功率PI*I*R。由以上两个方程可得当Rr时P取得最大值,PmaxU*U/(4*r),2、抑制信号反射当一束光从空气射向水中时会发生反射,这是因为光和水的光导特性不同。