对于电子工程师来说,理解并计算PCB的阻抗和损耗是非常重要的,若是计算错误,很有可能导致电路板无法以最佳效率运行,那么针对这两个参数,该如何计算?
首先,要想计算PCB的阻抗和损耗,必须先了解电感和电阻的基本概念:
①电感(L):电感是衡量线圈或导线存储电能能力的物理量。在PCB中,线路和过孔都可能产生电感。
②电阻(R):电阻是衡量物质阻碍电流通过能力的物理量。在PCB中,线路和过孔的电阻取决于其长度、宽度和材料。
然后,熟悉了电阻和电感之后,就可以计算PCB的阻抗(Z)和损耗(P)了。
①阻抗计算:Z = sqrt(R^2 + (ωL)^2);
其中ω是角频率,等于2πf(f是频率)。阻抗单位为欧姆(Ω)。
②损耗计算:P = I^2 * R
其中I是电流,R是电阻。损耗单位为瓦特(W)。
当然了,在实际的PCB设计中,我们通常会跳过电磁仿真软件来预测阻抗和损耗,如Ansys、CST等,这些软件能够考虑到实际电路板的复杂性和各种材料的特性,从而提供更加精确的结果,
需要注意的是,在PCB设计中,优化阻抗和损耗是提高电路性能的关键,低阻抗和高损耗能导致信号质量下降和热问题,而高阻抗和低损耗可能导致信号反射和电源效率降低。