PCB阻抗控制，即在PCB設計中通過特定的設計方式，控制碳化物板上的阻抗參數(shù)達到理想的數(shù)值范圍。這對于高速信號傳輸來說至關重要，而對于大多數(shù)嵌入式電路設計，實現(xiàn)合適的阻抗參數(shù)是至關重要的。

PCB阻抗計算公式是設計師在PCB布線過程中計算出理論阻抗的值。雖然可以借助于電磁仿真工具來計算板的實際阻抗，但是最常用的方法還是基于靜態(tài)PCB設計的理論計算公式。

1. 關鍵因素

在阻抗控制方面，確保PCB板堆不會產(chǎn)生意想不到的變化至關重要。如果您已經(jīng)確定了PCB分層，那么您需要做的是計算每個層的阻抗，看看它們是否滿足所需的標準。設計師需要確定每個層次中的每個組件的位置，以針對所需的阻抗實現(xiàn)最佳擺放。

這種位置選擇方法基于PCB板電磁模擬和阻抗計算結果。某些層和方向可能會對阻抗產(chǎn)生更大的影響。例如，在兩層的東西中，GND層可能會對阻抗起到很大作用，而可能需要調(diào)整其他層的位置來滿足必要的阻抗值。

高阻抗值也可以是由布局寬度和距離調(diào)節(jié)而來的。這是阻抗控制的最簡單方式，適用于相似層之間的成功。同時，在18毫米以上的寬度區(qū)域中，阻抗的變化幅度比窄帶寬度范圍更小。

2. 計算阻抗的公式

PCB阻抗計算的公式總體而言，使用傳輸線模型，即一個混合動態(tài)LCR環(huán)來計算差分PCB傳輸線的阻抗值。

下面是差分PCB傳輸線的標準阻抗計算公式。

$Z_D = Zo * [COSH(h/W) + 1]/[SINH(h/W)]$

其中：

Z_D 是差分阻抗（歐姆）；

Zo是設計所需的標準差分阻抗（歐姆），在高速信號傳輸中，通常為50Ω；

h是PCB板的高度；

W是PCB板傳輸線寬度。

對于PCB板上的單端傳輸線，設計師可以使用以下公式來計算傳輸線上的阻抗值。

$Z_0 = 60/SQRT(E) * LN[(4*h)/W + 1.2*W/h]$

其中：

Z_0是單端傳輸線的阻抗（歐姆）；

E是 PCB材料相對介電常數(shù)；

h是PCB板的高度，通常為1.6毫米；

W是電氣寬度（接地和開口）。

當然，還有一些修正公式可以幫助設計師更準確地計算不同寬度和高度的單端和差分PCB傳輸線。

3. 結論

控制PCB板堆中的阻抗值是實現(xiàn)穩(wěn)定高速信號傳輸所必需的關鍵步驟之一。了解如何進行PCB阻抗計算，確定哪些元素對阻抗起作用，對設計師來說是非常必要的。