用SI9000如何計算微帶線
一.幾個概念:
阻抗的定義:在某一頻率下,電子器件傳輸信號線中,相對某一參考層,其高頻信號或電磁波在傳播過程中所受的阻力稱之為特性阻抗,它是電阻抗,電感抗,電容抗……的一個矢量總和。
阻抗匹配:是為了保證能量傳輸損耗最小,匹配就是上一級電路的內電阻要等於下一級電路的輸入電阻。當電路實現阻抗匹配時,將獲得最大的功率傳輸,反之,當電路阻抗失配時,不但得不到最大功率傳輸,還可能對電路產生損害。
目前常見阻抗分類:單端(線)阻抗、差分(動)阻抗、共面阻抗三種情況。
目前我司要考慮阻抗匹配的線有:USB差分線90歐,網口線差分100歐,RF輸入信號單端75歐
二.實例:
1.工具可以到FTP上面下載,
路徑為:
ftp://172.16.1.56/工具軟件/工具軟件-上傳區/
2.下面以SI9000為例給出模型:
1).首先了解一下幾個參數的含義:
H1:外層到VCC/GND間的介質厚度 W2:阻抗線線面寬度
W1: 阻抗線線底寬度 S1:差動阻抗線間隙
Er1: 介質層介電常數 T1:線路銅厚,包括基板銅厚+電鍍銅厚
CEr: 阻抗介電常數 C1: 基材阻焊厚度
C2:線面阻焊厚度 C3:差動阻抗線間阻焊厚度
2).二層板,板厚1.6的兩個模型:
a. USB差分線90歐可參考如下:
b. RF輸入信號單端75歐可參考如下:
c.說明:以下是凱歌給出的參考值:
參數H1=57.677 ER1=4.5 T1=1.7 W1-W2= 1 C1(綠油)=0.4 C2=0.5 C3=0.4 CEr=3.5
根據layout實際情況,可根據以上模型選用適合自己的W1,D1,S1的寬度。
瑞華給出的參數
參數H1=57.677 ER1=4.3 T1=1.42 W1-W2=0.5 C(綠油)=0.591
博敏給出的參數
參數H1=57.677 ER1=4.5 T1=1.7 W1-W2=1 C1(綠油)=0.6 C2=0.5 C3=0.5 Cer=3.5
各個廠家給出的參數有些差別,但算出來的結果偏差不大,大家可以按凱歌給出的參數計算即可,再者,這個計算出來的值也是理論值,發板時一定要注明這些線要求做阻抗,並標出阻抗值,可以參考以下標注:
廠家會根據實際做些細微的調整,以滿足阻抗的要求,廠家也只能保證阻抗值±10%,以下是廠家給出的報告:
三.外協聯系方式
以下是我司合作的廠家電話,若想更進一步了解可以聯系他們的工程師:
不公開
四.四層板如何計算:
4層板計算相對復雜點,有一種方法可以借鑒,一般我們的4層板中間層是GND/POWER,要求走阻抗的線在TOP/BOM層,這樣就和相臨層構成2層板,可以參考以上介紹的二層板的模型來計算:
4層板的構造示意如下:
假如在L1層走微帶線,P2是GND層,可參照上述介紹的二層板模型,但要注意H1(為L1和L2層之間的PP厚度,可以用一種PP或多種PP進行疊加), plating這個要根據我們的要求最終銅厚來定,目前我司4層板線路銅厚T1=1.378mil,以下各種介質厚度及介電常數ER1作為參考:
PP類型 |
厚度 |
介電常數ER1 |
PP2116 |
4.7-4.8mil
|
4.0 |
PP7628 |
7.5-7.6mil
|
4.2 |
PP1080 |
2.8-2.9mil |
3.8 |
硬件設計2部