特性阻抗、差分阻抗是什么意思？

jimfu

特性阻抗：是根据输入阻抗计算的出的平均值。
输入阻抗：是线缆实际量测的阻抗值。
差分阻抗：发射信号可正负交替又称为平衡阻抗。
共模阻抗：导体走正编织或地线走负的信号。目前用于同轴线或带地线的CABLE。又称不平衡阻抗。

特性阻抗：
假设一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性阻抗”。

　　测量特性阻抗时，可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接，其测量结果会跟输入信号的频率有关。
　特性阻抗的测量单位为欧姆。在高频段频率不断提高时，特性阻抗会渐近于固定值。
　　例如同轴线将会是50或75欧姆；而双绞线(用于电话及网络通讯)将会是100奥姆(在高于1MHz时)。
　　粗同轴电缆与细同轴电缆是指同轴电缆的直径大还是小。粗缆适用于比较大型的局部网络,它的标准距离长、可靠性高。由于安装时不需要切断电缆,因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置。但粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难度大,所以总体造价高。相反,细缆安装则比较简单,造价低,但由于安装过程要切断电缆,两头须装上基本网络连接头(BNC),然后接在T型连接器两端,所以当接头多时容易产生接触不良的隐患,这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。
　　国内标准
　　计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。（50欧）
　　RG-59 用于电视系统。（75欧）
　　RG-62 用于ARCnet网络和IBM3270网络。（93欧）

差分阻抗：
假定在某一瞬间我们将两根走线用电阻端接到地。因为i[sub]1[/sub] = -i[sub]2[/sub]，所以根本没有电流流经地。也就是说，没有真正的理由把电阻接地。事实上，有人认为，为了将差分信号和地噪声隔离，一定不能将它们连接到地。因此通常的连接形式如图1(c)中所示，用单个电阻连接线1 与线2。电阻的值是线1和线2 差模阻抗的和，或：
Z[sub]diff[/sub] = 2*Z[sub]0[/sub]*(1-k) 或
2*(Z[sub]11[/sub] - Z[sub]12[/sub])
这就是为什么你经常看到实际上一个差分对具有大约80Ω的差分阻抗，而每个单线阻抗是50Ω。

计算：
知道Z[sub]diff [/sub]是2*(Z[sub]11[/sub]-Z[sub]12[/sub])不是很有用，因为Z[sub]12[/sub] 的值并不直观。但是，当我们看到Z[sub]12[/sub]与耦合系数k 有关，事情就变得清晰了。事实上，耦合系数与我在Brookspeak 中关于串扰的专栏[sup]I[/sup]中谈到的耦合系数是相同的。国家半导体发布的计算Z[sub]diff[/sub] 的公式[sup]II[/sup]已经被广泛接受：
Z[sub]diff[/sub] = 2*Z[sub]0[/sub](1-.48*e[sup]-.96*S/H[/sup]) 微带线
Z[sub]diff[/sub] = 2*Z[sub]0[/sub](1-.347*e[sup]-2.9*S/H[/sup]) 带状线
其中的术语在图2 中定义。Z[sub]0[/sub] 为其传统定义[sup]III[/sup]。
[url=http://www.dzkf.cn/upimg/allimg/0712/1_24115330.JPG][/url]
图2 查分阻抗计算中的术语定义

共模阻抗：
为了讨论完整起见，共模阻抗与上面略有不同。第一个差别是i[sub]1[/sub] = i[sub]2[/sub]（没有负号），这样式3 就变成：
V[sub]1 [/sub]= Z[sub]0[/sub]*i[sub]1[/sub]*(1+k)                 （4）
V[sub]2 [/sub]= Z[sub]0[/sub]*i[sub]1[/sub]*(1+k)
并且正如所期望的，V[sub]1[/sub] = V[sub]2[/sub]。因此单线阻抗是Z[sub]0[/sub]*(1+k)。在共模情况下，两根线的端接电阻均接地，所以流经地的电流为i[sub]1[/sub]+i[sub]2[/sub] 且这两个电阻对器件表现为并联。也就是说，共模阻抗是这些电阻的并联组合，或：
Z[sub]common[/sub] = (1/2)*Z[sub]0[/sub]*(1+k)，或
Z[sub]common[/sub] = (1/2)*(Z[sub]11[/sub] + Z[sub]12[/sub])
注意，这里差分对的共模阻抗大约为差模阻抗的1/4。

jimfu

我只能就PCB的阻抗板中经常提到的特性阻抗回答一下，所谓特性阻抗意思是由线路本身特性决定的阻抗，详细如下：
线路阻抗会由几个要素决定：线宽，铜厚，介电层厚度。
PCB一旦设计好，理论上每根线路的阻抗都是确定的，因为上述几个要素已被确定。
但由于制作工艺的影响，线宽的变异，铜厚的变化，介电层厚度的控制，都会导致阻抗发生改变。

xia20802