日前在設計一塊兩層板轉接板，上面有一對USB差分線，需要做阻抗匹配設計和等長設計。
很多人不懂阻抗匹配設計和等長設計，在這里我傾囊相授，把我掌握的方法全盤托出，為小白者排憂解惑。
首先，理解一下基本的知識。?
兩層板不同于多層板，它是一塊帶銅箔的板芯，中間只有一層介質，因此只有一種介電常數，阻抗匹配跟介電常數有關。
差分走線的阻抗除了跟介電常數有關之外，還跟參考平面的高度，差分線的間距，走線銅箔厚度等有關。
一般情況下，差分走線的阻抗值，介電常數和參考平面的高度都是可以知道的。
在這里，我設計的板厚度是1.6mm，參考平面的高度取1.6mm，因為到了一定高度后，參考平面高度對走線阻抗的影響已經非常小了，可以忽略不計，PCB填充材料是FR4，取介電常數為4.2，USB差分走線的阻抗在這里取90歐姆。
PCB差分走線的設計必須要知道走線的寬度和間距，知道以上的參考平面高度，介電常數和差分線的阻抗等后就可以反推出差分走線的線寬和間距。
這里，我是用SI9000來計算，這款軟件是非常常用的阻抗計算的工具，很多PCB板廠也是用這一款軟件來計算阻抗，是硬件工程師從事硬件設計非常重要的工具。
下面開始運用這款軟件反推走線寬度和間距。
以上是用軟件反推差分走線的線寬和間距的過程，從中可以看出當參考平面高度大于20mil時，對阻抗計算結果影響非常小，可以忽略不計；走線寬度變小，阻抗變大，反之相反；走線間距變小，阻抗變小，反之相反。
上面算出了兩個結果，其中一個是差分走線寬度是13mil，間距是6mil；另一個結果是差分走線寬度是8mil，間距是4mil。
這里我選擇差分走線寬度8mil，間距4mil來設計走線，走線效果如下圖。
雖然差分線已經設計出來，但不是最終結果，還要考慮等長設計。等長設計方法如何？我采用了單端走蛇形線的方法，做到等長匹配，效果如下圖。
至此，USB差分線設計完成。
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