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PCB抄板设计之导线阻抗干扰分析

  目前在印制电路板的抄板制造中,导线多为铜线,铜金属本身的物理特性决定了其在导电过程中必然存在一定的阻抗,导线中的电感成分会影响电压信号的传输,电阻成分则会影响电流信号的传输,在高频线路中电感量的影响尤为凸出。
  在印制电路板上某段导线均可被看作是很规则的矩形铜条,我们以一段长10cm、宽1. 5mm,厚度为50μm的导线为例,通过计算可看到其阻抗的大小。
  导线电阻可通过公式来计算:
  R=ρL/s (Ω)
  式中L为导线长度(米), s为导线截面积(平方毫米),ρ为电阻率ρ=0. 02.通过计算得出该导线电阻值约为0. 026Ω。
  当一段远离其他导体的导线,其长度远大于宽度时,导线的自感量为0. 8μH/m,那么10cm长的导线则具有0. 08μH的电感量。然后我们可以由下面的公式求出该抄板导线所呈现出来的感抗:
  XL=2πfL
  式中π为常数, f为导线通过信号的频率(Hz), L为单位长度导线的自感量(H)。这样我们可以分别计算出该导线在低频和高频下的感抗:
  当f=10KHz时,XL=6. 28×10×103×0. 08×10-6≈0. 005Ω;
  当f=30MHz时,XL=6. 28×30×106×0. 08×10-6≈16Ω
  通过以上公式计算我们可以看到,在低频信号传输中导线电阻大于导线感抗,而在高频信号中导线感抗要远远大于导线电阻。

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