gdkl,z3N3 与其大致的了解很多事情,不如好好把你平时碰到的问题详细的搞懂,阻抗计算就是其中一个例子。
5[l9`Cn&A 很多
PCB设计人员现在已经不自己动手去计算阻抗了,不信你可以看看他的电脑上有没有Polar Si这个工具即可。
XDs ) 如果读者你有心学,那么今天我就整理一篇polar si的学习
资料,至于软件本身,你可以去搜索下载,如果下不到,可以在本文后留言,我可以发邮件给大家,不过申明一下,此软件只做交流学习用,如果觉得自己有能力,建议购买正版!
l^aG"")TH. 下面我以计算手机射频 SAW至TC(transceiver)的接受线阻抗为例,说明Polar Si计算阻抗的过程。
v$c*3H.seM 这段线现在在手机PCB设计中很多公司的默认做法是走4mil的线宽,相邻层净空,然后不做特别处理。原因为何,很多设计师不会去细究。
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< 其实此系列阻抗线要求是差分阻抗150欧,那么计算出来线宽究竟是多少?
[SGt ~bRJ 我以一个普通的HDI板厂的一个普通的叠层结构为例计算此差分阻抗。叠层结构见下图:
e=K2]Y Q{ 4np,"^c 其中sig为信号层,即为铜箔厚度,绿色标示的是pp,我们可以看到来l3–》l4之间的pp为16mil,是很“厚”的,这也是为什么我们一般微带线的阻抗参考层要跨越此pp,实际操作就是将微带线放在L3或者L4层。
,0+%ji^V 搞清楚图中各个数值的意义,下面我们就打开Polar Si阻抗计算软件,选择差分阻抗计算模式,并且选择要挖掉一层的图示来计算,如下图所示:
$ZX^JWq i(R&Q;{E^ 这时我们看到右边有很多需要填的数值,不必紧张,见下图,当你点某个方框时,在左侧的图示上面,此数值所对应的字母会用红色框高亮,例如下图中在右边点H1后的数值框,输入数值,那么左侧的H1就会高亮。
EOJ k7 (qd $wv^h 下面我们就按上述方法,依次根据叠层结构填入各个数值,Er1和Er2如果不知道可以填入3.8-4.2之间的数值,对计算结果影响不是很大,在最下面的Zdiff(差分阻抗)处填入150,表示我们要计算的是差分150欧的阻抗。S1标示差分线的间距,我们先以12mil计算,我们要计算的是
走线宽度,在W2一行后面可以看到有caculate,点一下,就会开始计算,如下图:
.2?txOKh B;Pws$J 得到计算结果,如下图,这代表如果假设差分间距S1为 12mil那么线宽为3.4mil才能满足差分150欧的阻抗。
#U45H.Rz 1,@-y#V_ 3.4mil的线宽板厂控制起来是比较难的,因为第一:制程达不到,第二,如果有零点几的误差,那么阻抗偏差很大。所以我们就想,此线宽能不能变宽一点,那么我们尝试增加S1即差分间距来增加线宽。
i(DoAfYf/q S1=20mil
3Mw\}q ~Wy&xs ZH S1=40mil
E^uau=F .w5#V| 我们可以看到如果要使线宽达到4mil那么差分间距S1要达到20mil,此距离是比较大的,对
布线空间要求比较严格。
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?D 所以综上所述,一般我们采取的做法实际上是有误差的,但是还是接近于计算结果的。如果要真的严格控制,是比教难达到的,何况差分还要严格平行等间距,这在设计中都比较难实现。下图是个实际的设计例子:
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l%"[857 读者可以自行尝试单根50欧的计算,本文不再赘述!
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