Cadence 16.6 Allegro中如何設置多層板的每一層的差分信號的線寬和線間距以保證100Ω阻抗?(利用si9000設計阻抗控制)


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簡單地說,從PCB板廠拿到各層的Thickness參數(或許介電常數也可以提供)后,利用Si9000設定好差分阻抗100Ω,計算出合適的差分線寬和線間距。

項目上使用的層疊設置如下圖所示,下圖中各層的Thickness由PCB板廠提供

 

 

上圖勾選了右下角的Show Diff Impedance。

首先以Top層為例:

Top層厚度Thickness=2.1mil,介電常數Dielectric Constant=4.2,線寬Width=5.10mil,差分線內間距Spacing=8.5mil,Top層相鄰的介質層的厚度為3.85mil,介質層的介電常數=4.5,Cross Section計算出的差分阻抗為88.622ohm,下面使用Si9000並使用相同的參數計算差分阻抗,用於與Allegro的計算結果對比。下圖是相同參數條件下,Si9000的差分阻抗計算結果:
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上圖中,介質層厚度H1設置為3.85mil,介質層介電常數Er1設置為4.5mil,線寬W1(就是一般說的線寬)設置為5.1mil,線寬W2設置為(W1-0.5mil)=4.6mil,差分線內間距S1設置為8.5mil,Top層厚度T1設置為2.1mil,Si9000計算出的差分阻抗為99.07ohm,因此相對於Allegro的計算結果88.622ohm,Si9000的計算結果要偏大一些。

再以ART03層為例:

ART03層厚度Thickness=1.2mil,介電常數Dielectric Constant=4.2,線寬Width=4.00mil,差分線內間距Spacing=8.00mil,ART03層上方的介質層的厚度為4.33mil,介質層的介電常數=4.5,ART03層下方的介質層的厚度為15.75mil,介質層的介電常數=4.5,Cross Section計算出的差分阻抗為93.677ohm,下面使用Si9000並使用相同的參數計算差分阻抗,用於與Allegro的計算結果對比。下圖是相同參數條件下,Si9000的差分阻抗計算結果:
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上圖中,ART03層下方的介質層厚度H1設置為15.75mil,介質層介電常數Er1設置為4.5mil,ART03層上方的介質層厚度H2設置為5.53mil(4.33mil+1.2mil),介質層介電常數Er2設置為4.5mil,線寬W1(就是一般說的線寬)設置為4.00mil,線寬W2設置為(W1-0.5mil)=3.5mil,差分線內間距S1設置為8.0mil,ART03層厚度T1設置為1.2mil,Si9000計算出的差分阻抗為94.24ohm,因此相對於Allegro的計算結果93.677ohm,Si9000的計算結果要偏大一些。

似乎Si9000的結果更被接受。

可以看出,Top層差分線線寬設置為5.1mil,差分線內間距設置為8.5mil,內部走線層差分線線寬設置為是4.00mil,差分線內間距設置為8.0mil是合適的,因此可以在約束管理器中將100ohm差分線的線寬Min Line Width設置為5.1mil(Top層)和4.00mil(內部走線層),將100ohm差分線的Primary Gap設置為8.5mil(Top層)和8.00mil(內部走線層)。


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