Samtec信号完整性工程师Steve Krooswyk最近发表了“PCI Express:是否真的需要85欧姆?”的一部分极客^®亲临在线研讨会。以下是他的要点摘要。

今天的高速系统面临着许多必须在同一堆叠中同时实现的阻抗要求:以太网的差分阻抗为100欧姆，USB为90欧姆，PCIe为85欧姆，以及无数的单端DDR要求。我们希望遵循规范，在正确的阻抗下选择元件和路由走线。然而，有时也会遇到障碍，例如首选元件在85欧姆时不可用，或者上游封装是另一个阻抗。我们想为PCIe遵循85欧姆的咒语，但这可能不那么容易。我们能做什么，规范是怎么说的?

让我们直接看规格说明。关于PCIe 85欧姆的要求，规范中说“此要求不适用于过孔、连接器、封装、电缆和其他类似结构”PCI快速卡机电规范修订4.0版本1.0，第4.7.8节。

85欧姆以外的连接器是可以接受的，事实上这是常见的。在短时间内，触点暴露在空气中(如CPU插座)，这会提高阻抗。这些短偏移将高于85欧姆，但对回波损耗没有不利影响。事实上，在符合Gen3和Gen4的连接器上观察110欧姆是很常见的。

对于遵循CEM(卡机电)规范的可互操作系统和卡，PCB布线要求为85欧姆-确保任何配套设备的匹配阻抗。

所有其他系统-与任何数量的连接器或电缆-可以使用任何PCB阻抗。许多封装和连接器被设计为支持多个I/O，并且阻抗为100欧姆，甚至93欧姆作为平衡折衷方案。我建议您检查并确定适合您特定设计的阻抗。

93欧姆的布线越来越普遍，但继续使用85欧姆的布线以及更高阻抗的封装和连接器并非不合理。较低的PCB阻抗确实具有一些优势，包括较低的损耗，更好地匹配密集的bga，以及对阻抗变化的更大容忍度等等。

电缆阻抗

选择电缆阻抗来匹配PCB上使用的阻抗是很诱人的。然而，这里有一些轶事考虑。首先，高频反射是配合连接器阻抗的更大作用，而不是PCB本身。如果输入信号从PCB上的85欧姆增加到给定连接器的93欧姆，最好保持在93欧姆，不要通过降低到85欧姆的电缆来产生新的反射。

其次，阻抗和损耗之间的关系与PCB关系相反。也就是说，高阻抗电缆具有较少的插入损耗，而高阻抗PCB则会有更多的损耗。85欧姆和100欧姆之间的损耗差异高达14%，这在双轴的实际几何形状中得到了解释。这是Samtec twinax眼速电缆的经验，可能不是所有电缆供应商的经验。

最终，电缆阻抗的选择取决于系统的优先级。如果插入损耗是最大的限制，那么93或100欧姆电缆是最好的选择。

希望您能够审查具体的设计，选择最佳的阻抗，而不是被限制在85欧姆。请记住，当使用可互操作的CEM插槽时，规范仅要求PCB布线85欧姆。当涉及到连接器、电缆、封装和PCB布线到其他连接器时，该规范允许任何适合您设计的最佳阻抗。

编者注:这是史蒂夫网络研讨会的链接，其中包含更多细节和讨论:PCI Express:真的需要85欧姆吗?”

这篇文章的内容最初出现在Samtec博客．