PCB设计中的阻抗匹配与0欧电阻

印刷电路板设计中的阻抗匹配和0 欧电阻
1.阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或传输线与负载之间的合适匹配模式。根据接入方式，阻抗匹配有串联和并联两种方式。根据信号源的频率阻抗匹配，可分为低频和高频。
(1)高频信号一般采用串联阻抗匹配。串联电阻的阻值为20-75，与信号频率成正比，与PCB走线宽度成反比。在嵌入式系统中，当频率大于20M，PCB走线长度大于5cm时，通常会加入串联匹配电阻，如系统中的时钟信号、数据和地址总线信号等。串联匹配电阻有两个功能：
减少高频噪声和边沿过冲。如果信号的边沿非常陡峭，则包含大量高频成分，会辐射干扰。另外，容易产生超调。串联电阻、信号线分布电容和负载输入电容构成一个RC电路，会降低信号边沿的陡度。
减少高频反射和自激振荡。当信号的频率很高时，信号的波长很短。当波长与传输线长度相当时，当反射信号叠加在原始信号上时，原始信号的形状会发生变化。如果传输线的特征阻抗不等于负载阻抗(即不匹配)，负载端将发生反射，导致自激振荡。PCB内布线的低频信号可以直接通信，一般不需要增加串联匹配电阻。
(2)并联阻抗匹配，也称“终端阻抗匹配”，一般用于输入/输出接口，主要指与传输电缆的阻抗匹配。例如LVDS和RS422/485使用五种类型的双绞线，输入匹配电阻为100-120；视频信号同轴电缆的匹配电阻为75或50，篇平电缆的匹配电阻为300。并联匹配电阻的阻值与传输电缆的介质有关，与长度无关。其主要作用是防止信号反射，减少自激振荡。
值得一提的是，阻抗匹配可以提高系统的EMI性能。除了串/并联电阻，变压器也可以用于阻抗变换，如以太网接口和CAN总线。
2.0 欧电阻的作用(1)最简单的办法就是把它当作跳线，如果不使用某一条线，可以直接不焊接电阻(不影响外观)。
(2)当匹配电路参数不确定时，用0 欧代替，实际调试时，确定参数，用特定值的元器件代替。
(3)如果要测量某些电路的工作电流，可以去掉0 欧电阻，接上电流表，方便测量电流。
(4)接线时，如果不能扩散，也可以加一个0 欧的电阻，起到桥接作用。
(5)在高频信号网络中，它充当电感或电容(起阻抗匹配的作用，0 欧电阻也有阻抗！)。当充当电感时，主要解决EMC问题。
(6)单点接地，例如模拟接地和数字接地的单点对接和接地。
(7)配置电路可以代替跳线和dip开关。有时用户会篡改设置，容易造成误解。为了降低维护成本，应使用0 欧电阻代替跳线电阻焊接在电路板上。
(8)对于系统调试，比如将系统分成几个模块，模块之间的电源和地之间用0 欧电阻隔开。当在调试阶段找到电源或地短路时，可以通过移除0 欧电阻来缩小搜索范围。
以上功能也可以用“磁珠”代替。0 欧电阻和磁珠功能相似，但有本质区别。前者具有阻抗特性，后者具有电感阻抗特性。磁珠一般用于电源和接地网，有滤波作用。
1.如果是手工焊接，就要养成良好的习惯。首先，焊接前目视检查印刷电路板，用万用表检查关键电路(尤其是电源和接地)是否短路；其次，每次焊接芯片时，用万用表测量电源和接地是否短路；另外，焊接时不要扔烙铁。如果焊锡扔在芯片的焊针上(尤其是表面贴装元器件)，不容易找到。
2.打开电脑上的PCB图，点亮短路网络，看看哪里最近，最容易连在一起。特别注意IC内部短路。
3.发现短路。把一块板拿到割线(特别适合单层/双层板)，然后割线，把每个部分的功能块分开上电，把一部分从另一部分中排除。
4.使用短路定位分析仪，如新加坡，的Proteq  CB  2000短路跟踪器、灵智，的QT50短路跟踪器、英国，的香港，宝丽通OHM  950多层短路检测器等。
5.如果有BGA芯片，由于所有焊点都被芯片覆盖不可见，而且是多层板(4层以上)，所以最好在设计时将每个芯片的电源分开，用磁珠或0-欧电阻连接。这样，当电源和地短路出现时，通过断开磁珠很容易定位到达某个芯片。因为BGA焊接难度很大，如果不是机器自动焊接，两个焊球，相邻的电源和地，一不小心就会短路。
6.焊接小型表面贴装电容时必须小心，尤其是电源滤波电容(103或104)，数量大，容易引起电源和地短路。当然，有时当你运气不好时，你会遇到电容本身短路的情况，所以最好的方法是在焊接前检查电容。