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為什么電路板導線(xiàn)會(huì )形成阻抗干擾?

文章來(lái)源: 智力創(chuàng )電路板     閱讀次數:6317     發(fā)表時(shí)間:2020-12-22 10:05:11    

[導讀]:因為在印制電路板的抄板制造中,其導線(xiàn)一般都為銅線(xiàn),而銅這種金屬的物理特性決定了其在導電過(guò)程中必然存在一定的阻抗,導線(xiàn)中的電感成分會(huì )影響電壓信號的傳輸,電阻成分則會(huì )影響電流信號的傳輸,在高頻線(xiàn)路中電感量的影響尤為凸出。

為什么電路板導線(xiàn)會(huì )形成阻抗干擾?

因為在印制電路板的抄板制造中,其導線(xiàn)一般都為銅線(xiàn),而銅這種金屬的物理特性決定了其在導電過(guò)程中必然存在一定的阻抗,導線(xiàn)中的電感成分會(huì )影響電壓信號的傳輸,電阻成分則會(huì )影響電流信號的傳輸,在高頻線(xiàn)路中電感量的影響尤為凸出。


在印制電路板上某段導線(xiàn)均可被看作是很規則的矩形銅條,我們以一段長(cháng)10cm、寬1.5mm,厚度為50μm的導線(xiàn)為例,通過(guò)計算可看到其阻抗的大小。導線(xiàn)電阻可通過(guò)公式來(lái)計算:R=ρL/s(Ω)式中L為導線(xiàn)長(cháng)度(米),s為導線(xiàn)截面積(平方毫米),ρ為電阻率ρ=0.02.通過(guò)計算得出該導線(xiàn)電阻值約為0.026Ω。


當一段遠離其他導體的導線(xiàn),其長(cháng)度遠大于寬度時(shí),導線(xiàn)的自感量為0.8μH/m,那么10cm長(cháng)的導線(xiàn)則具有0.08μH的電感量。然后我們可以由下面的公式求出該抄板導線(xiàn)所呈現出來(lái)的感抗:XL=2πfL式中π為常數,f為導線(xiàn)通過(guò)信號的頻率(Hz),L為單位長(cháng)度導線(xiàn)的自感量(H)。這樣我們可以分別計算出該導線(xiàn)在低頻和高頻下的感抗:

當f=10KHz時(shí),XL=6.28×10×103×0.08×10-6≈0.005Ω;當f=30MHz時(shí),XL=6.28×30×106×0.08×10-6≈16Ω通過(guò)以上的公式我們可以計算出,其在低頻信號傳輸中導線(xiàn)電阻大于導線(xiàn)感抗,而在高頻信號中導線(xiàn)感抗要遠遠大于導線(xiàn)電阻。


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