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* * 如何做好阻抗控制 1.阻抗匹配 Home 如何做好阻抗控制 2.傳輸線之終端控管技術（Termination） 4.阻抗計算的邏輯 5.材料成本的考量 3.特性阻抗的定義（Characteristic Impedance） 6.阻抗線路檢查事項 ( Imp. Trace Review Items ) 7. 壓合結構設計重點 數位系統之多層板訊號線（Signal Line）中，當出現方波訊號的傳輸時，可將之假想成為軟管（hose）送水澆花。一端於手握處加壓使其射出水柱，另一端接在水龍頭。當握管處所施壓的力道恰好，而讓水柱的射程正確灑落在目標區. Home 1.阻抗匹配: 將訊號的傳輸看成軟管送水澆花 Home 然而一旦用力過度水注射程太遠，不但騰空越過目標浪費水資源。也有可能因強力水壓無處宣洩，以致往來源反彈造成軟管自龍頭上的掙脫! (阻抗太高) 1.阻抗匹配: 將訊號的傳輸看成軟管送水澆花 Home 反之，當握處之擠壓不足以致射程太近者，則照樣得不到想要的結果。(阻抗太低) 1.阻抗匹配: 將訊號的傳輸看成軟管送水澆花 唯有拿捏恰到好處才能符合實際需求的距離。(阻抗匹配) Home 上述簡單的生活細節，正可用以說明方波（Square Wave）訊號（Signal）在多層板傳輸線（Transmission Line，係由訊號線、介質層、及接地層三者所共同組成）中所進行的快速傳送。 1.阻抗匹配: 將訊號的傳輸看成軟管送水澆花 介質層 訊號線 接地層 Home 此時可將傳輸線（常見者有同軸電纜Coaxial Cable，與微帶線 Microstrip Line 或帶線 Strip Line 等）看成軟管，而握管處所施加的壓力，就好比板面上“接受端”（Receiver）元件所並聯到 Gnd 的電阻器一般，可用以調節其終點的特性阻抗（Characteristic Impedance），使匹配接受端元件內部的需求。 1.阻抗匹配: 將訊號的傳輸看成軟管送水澆花 由上可知當“訊號”在傳輸線中飛馳旅行而到達終點，欲進入接受元件（如 CPU 或 Memory 等大小不同的 IC）中工作時，則該訊號線本身所具備的“特性阻抗”，必須要與終端元件內部的電子阻抗相互匹配才行，如此才不致任務失敗白忙一場。用電腦術語說就是“正確執行指令，減少雜訊干擾，避免錯誤動作”。一旦彼此未能匹配時，則必將會有少許能量回頭朝向“發送端”反彈，進而形成反射雜訊（Noise）的煩惱。 Home 2.傳輸線之終端控管技術（Termination） 當傳輸線本身的特性阻抗（Z0）被設計者訂定為28ohm時，則終端控管的接地的電阻器（Zt）也必須是28ohm，如此才能協助傳輸線對Z0的保持，使整體得以穩定在28 ohm的設計數值。也唯有在此種 Z0=Zt 的匹配情形下，訊號的傳輸才會最具效率，其“訊號完整性”（Signal Integrity，為訊號品質之專用術語）也才最好。 Home 2.傳輸線之終端控管技術（Termination） 當某訊號方波，在傳輸線組合體的訊號線中，以高準位（High Level）的正壓訊號向前推進時，則距其最近的參考層（如接地層）中，理論上必有被該電場所感應出來的負壓訊號伴隨前行（等於正壓訊號反向的回歸路徑 Return Path），如此將可完成整體性的迴路（Loop）系統。該“訊號”正行進中，但我們將時間凍結住，即可想像其所遭受到來自訊號線、介質層與參考層等所共同呈現的瞬間阻抗值（Instantaneous Impedance），此即所謂的“特性阻抗”。 Home 3.特性阻抗的定義（Characteristic Impedance） “特性阻抗”應與訊號線之線寬（w）、線厚（t）、介質厚度（h）與介質常數（Dk）都扯上了關係。此種傳輸線之一的微帶線其圖示與計算公式如下： Home 3.特性阻抗的定義（Characteristic Impedance） 阻抗設計簡單的說就是找一組參數(介電層厚度H , 線寬W , 介電常數εr , 銅厚T) 的組合, 使參數代入公式中可以命中規格中值. 使用APSIM RLGC模擬軟體計算阻抗, 相關作業程序, 請參考阻抗模擬作業規範. 下圖為各參數與阻抗的關係. 阻抗值與介電層厚度成正比. Home 3.特性阻抗的定義（Characteristic Impedance） 阻抗值與線寬成反比 . Home 3.特性阻抗的定義（Characteristic Impedance） 阻抗值與介電常數成反比. Home 3.特性阻抗的定義（Characteristic Impedance） 阻抗值與銅厚成反比 當上述微帶線中Z0