1. 特性阻抗

傳輸線與特性阻抗的關(guān)系：信號在傳輸線中傳輸?shù)倪^程中，信號到達(dá)的每一個點(diǎn)，傳輸線和平面之間會形成電場，由于電場的的存在，會產(chǎn)生一個瞬間的小電流，這個小電流在傳輸線上的每一點(diǎn)都存在。同時信號也存在一定的電壓，這樣在信號的傳輸過程中，傳輸線的每一點(diǎn)就會等效成一個電阻，這個電阻就是我們所指的特性阻抗。

在高速應(yīng)用場景，信號傳輸線已經(jīng)不能看作理想導(dǎo)線，不能忽略傳輸線上的一些寄生參數(shù)，如寄生電阻、寄生電容、寄生電感。特性阻抗就是一個綜合傳輸線場景下這些參數(shù)的合成參數(shù)。

2. PCB如何計算特性阻抗

使用現(xiàn)成的工具：如SI9000、嘉立創(chuàng)阻抗計算神器等。使用阻抗計算工具，是為了得到我們的設(shè)計規(guī)則，線寬線距是多少，從而控制阻抗。

以嘉立創(chuàng)阻抗計算神器為例：

計算方法：選擇板層數(shù)、選擇板厚、添加所需阻抗計算（輸入所求阻抗值，選擇阻抗類型），得出方案以及所需對應(yīng)阻抗PCB板設(shè)計線寬線距值。

3. 為什么高速PCB設(shè)計和多層板相隨？

2層板主要算的是共面阻抗，而如果考慮單端阻抗，可以看到，2層板線寬特別寬：

而4層板有了參考平面后，控制單端阻抗的就可以把線寬降下來：

4. 不控阻抗會有什么影響？

在高速信號傳輸過程中，如果PCB上的阻抗一直在不斷變化，就會形成信號的反射。反射幅度取決于阻抗之間變化的大小差異，阻抗差異越大，造成的信號反射越大。

1、信號反射：當(dāng)傳輸線上的阻抗不匹配時，信號會在不匹配點(diǎn)發(fā)生反射。這種反射信號會與原始信號疊加，導(dǎo)致信號失真或產(chǎn)生噪聲。

2、信號衰減：阻抗不匹配還會導(dǎo)致信號在傳輸過程中衰減，使得信號強(qiáng)度逐漸降低。這可能使得信號在到達(dá)接收端時無法被正確識別，從而影響系統(tǒng)的性能。

5. 特性阻抗分為哪些種類？

5.1. 差分阻抗

差分阻抗分為差模阻抗和共模阻抗，其中差模阻抗用于描述正負(fù)差分信號之間的阻抗，而共模阻抗則用于描述這兩個信號與地之間的阻抗。常見的差分阻抗值有90歐姆、100歐姆等。差分信號傳輸是一種常用的信號傳輸方式，它利用一對幅度相等但極性相反的信號來傳輸信息，這種方式可以有效地抑制共模噪聲和干擾，提高信號的抗干擾能力和傳輸質(zhì)量。

5.2. 單端阻抗

單端阻抗（Single-Ended Impedance）是指在單端信號傳輸中，信號線與地（GND）或參考平面之間所呈現(xiàn)的阻抗特性。單端信號傳輸是一種常用的信號傳輸方式，它使用一個信號線來傳輸信號，而信號線與地或參考平面之間則形成回路。常見的單端阻抗值有50歐姆、75歐姆等

雖然單端信號線都可以按照50Ω阻抗來匹配（所以的線都可以理解為單端信號，因?yàn)閺囊粋€點(diǎn)到另一個點(diǎn)），但其實(shí)只要控制相對頻率比較高的速率就可以了。一般的串口信號線、GPIO口的線（頻率不高）可以不用阻抗匹配。

5.3. 共面阻抗

共面阻抗（Coplanar Impedance）是指在同一平面內(nèi)的信號線與其周圍的參考地（GND）或電源（VCC，視具體電路設(shè)計而定）之間傳輸信號時所表現(xiàn)出的阻抗特性。

共面阻抗用的更少了（一般用在2層板里面，因?yàn)?層板不會參考底下的平面，因?yàn)榈紫碌钠矫娌皇且粋€完整的平面，那就只能參考兩邊大面積的地鋪銅了，所以兩層板如果要走一個阻抗，就是用共面阻抗了）