PCB阻抗计算器:跟踪特性
关键的外卖
传输线的特性阻抗定义跟踪的结构和参数之间的关系。
阻抗计算器可能平衡速度和准确性,根据特性阻抗方程的复杂性。
带状线的特性阻抗大大不同于微带由于连续介电常数的环境。
PCB阻抗计算器使用领域解决精确近似阻抗值。
欧姆定律提供了解决网络分析问题的框架;当窗帘被拉开,欧姆定律更新成为电压之间的关系,目前,和阻抗,而不是阻力。阻抗抓住了真正的和复杂的反对交变电流电阻无法充分描述。知道一大堆的阻抗是非常重要的电路应用程序性能或优化网络。然而,确定复杂的阻抗值分层盘旋飞行和布局需要强大的建模软件。设计师用PCB阻抗计算器准确地确定阻抗跟踪结构的改进的性能没有显著post-design调整。
PCB的历史和动力阻抗计算器
最基本的传输线特性阻抗的定义
特性阻抗的一般方程。
L和C电感和电容单位线的长度,分别。这个方程需要调整取决于跟踪在一个统一的媒介。带状线埋板衬底内的介电常数εr,这种关系变得
带状线阻抗。
其中c是光速在真空中。的电磁波微带遇到不同介质的空气和基质内。因此,他们需要一个轻微的带状线特性阻抗的变化
微带(外层)阻抗。
其中C空气代表了大气中的微量的电容而不是衬底。电容的计算将使用一个应用电压和电量计来测量并计算总电容电荷。然而,这种方法假定恒定电流电荷分布,在现状并非如此。
解决现代PCB阻抗计算器使用字段创建复杂的阻抗的精确模型。阻抗控制是必要的各种电路的功能,主要是匹配的有效功率传输。因为有许多不同的加工方法将痕迹纳入董事会,综合场解算器必须处理每种情况下不同改善计算器的预测能力。底层物理方程描述特性阻抗的核心。
任何领域的一个主要问题解决者是需要扩大方程更好地捕捉现实世界的行为;这扩张复杂方程。场解算器是通过方程比人类更好地驱动,解决计算可以缓慢字段的数量。这里存在着挑战:阻抗计算器必须平衡速度和准确性。高端计算器可以依靠顶级系统覆盖任何计算速度不足,但总体阻抗计算器必须明确设计权衡。
一个很好的例子是表面微带形式的外层PCB。有一个介质不连续(在其他材料属性差异)从周围的大气和下面的衬底。IPC提供了一种微带阻抗特征
IPC的微带阻抗方程。
在εr是介电常数和h、w和t跟踪高度最近的飞机,宽度和厚度。
简单方程类似使用IPC表现良好的变量是接近共同跟踪生产变量,即。、宽度、高度、厚度、介质;然而,它们包含更高(尽管可能接受)百分比误差比健壮的同行。变量偏离很大时,这些简单的近似误差跳跃(更复杂方程的精度稳定)。值得注意的是,这些的好处详细的微带方程大大减少如果变量保持在一个紧密的分布在共同的价值观。
看看带状线阻抗
微带相比,带状线计算简化由于介电常数一致。单端和双头线之间这些方程描述,后者用于微分对设置。然而,就像微带方程经历一些精确度损失随着跟踪的厚度:
单线带状线
理论上的零厚度的带状线的特性阻抗
一个理论上的零厚度带状线阻抗方程。
那里的η0介质的固有阻抗,Κ是第一类完全椭圆波函数定义的椭圆模量k。
实际模型必须考虑到跟踪的厚度,其中包括电磁场基本方程曲线拟合近似。情况跟踪并不是集中在中或包含的更精确的梯形形状跟踪不均匀造成的腐蚀剂攻击,将进一步打击的理论方程。
耦合共面带状线
引入第二个带状线方程又增加了一层困难。阻抗计算必须考虑的两个不同的配置(包括痕迹在同一电压测量从地面)和奇怪的(在同一电压大小痕迹,但相反的迹象相对于地面)阻抗。微分信号之间会产生一个电压效应类似于奇模阻抗所定义的痕迹
微分和奇模阻抗之间的关系。
再一次,理论的方程奇模阻抗为零厚度的带状线。厚的带状线,近似的贡献就越大
带状线阻抗方程与厚度近似。
指望节奏适应型计算等等
PCB阻抗计算器是一个重要的工具,设计分层盘旋飞行结构在规划阶段的布局设计。阻抗是网络设计的基石,设计师需要准确计算来实现电路的设想。许多其他的仿真工具是必要的正确捕获性能没有投资资源物理原型;抑扬顿挫的PCB设计和分析套件提供了一群建模工具来加速产品开发在不牺牲质量。从那里,无缝集成仿真数据OrCAD PCB设计者功能强大,易于使用的适应型的经验。
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