电路板设计为什么要阻抗匹配（六）

电路板上印刷电路的阻抗

电路板上的线路能够发送高速信号，前提条件是要仔细地调整线路的阻抗，使其和源驱动元件（芯片）的阻抗及目的地元件阻抗想匹配。如果可以控制好板面上线路的线厚，线宽，线高，微带线可以表现为某个阻值的特性阻抗。

特性阻抗公式

其中

Er=介电常数（典型的玻璃纤维板为4.8）

h =绝缘体的高度（电路线和玻璃纤维板底面之间的距离）

t =铜质线路的厚度

w =铜质线路的宽度

介电常数Er对于常规0.0062"(0.062英寸=1.57mm)的玻璃纤维来说是4.8。使线路的厚度保持为0.00134"，宽度保持0.109"，则其微带线的阻抗控制为50欧姆。当为电路板安排线路的时候，差动线路对应该保持相同的长度，同时这些线路应该尽可能地短。

不同阻抗之间的阻抗匹配

如果两条具有不同阻抗的电缆连接在一起，或者电缆连接到具有不同阻抗的信号源时，则需要做阻抗匹配工作以避免连接处发生信号反射。

使用转换器进行阻抗匹配

异阻抗匹配的最正统方法是使用具有正确阻抗转换率的匹配转换器。转换器的阻抗转换率有下面的公式计算：

其中

Za=输入阻抗

Na=输入线圈的匝数

Zb=输出阻抗

Nb=输出线圈的匝数

等式可以转化为另一种形式

从这个等式可以看出，匝数比和两级线圈间的电压转换比相等。这意味可以使用电压比套入公式，而不必知道确切的匝数比。

（注：这种异阻抗匹配实际上是使用变压器进行的，由于翻译的通顺使用了转换器一词，实际上transformer的中文意思之一就是变压器,早期的晶体管收音机就有几个变压器是进行阻抗变换用的）

使用电阻打造阻抗匹配网

下图所示的匹配网络可以用来进行异阻抗间的匹配，假定Z1的电阻大于Z2的电阻

          ____

    ----|____|---+----------

          R1    |       

                | |       

  Z1            | | R2    Z2

                |_|       

                  |       

    -------------+----------

（注：图中是两个平行传输网的匹配。）

电路中的电阻可以用下面等式计算

下表预算出了几个常用接口数值：

  Z1      Z2      R1      R2    衰减

(ohm)  (ohm)  (ohm)  (ohm)  (dB)

  75      50    42,3    82,5    5,7

  150      50      121    61,9    9,9

  300      50      274    51,1  13,4

  150      75      110    110    7,6

  300      75      243    82.5  11,4