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Polar使用和阻抗计算及设计注意事项

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发表于 2015-12-16 11:01 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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Polar使用和阻抗计算
论坛上polar使用和阻抗计算讲解的帖子比较少,有些也不全面。本贴尽量将polar如何使用和阻抗计算方法及设计当中的注意事项罗列出来,希望能帮助大家布线。如大家有更好的建议和方法,欢迎大家跟贴发表。polar软件相关帖子有,请搜索安装下。本贴默认按polar8000讲解。

7 U+ p( ?% {4 U% R. o, K
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 楼主| 发表于 2015-12-22 08:34 | 只看该作者
Polar软件中大概共有93种阻抗模型,常用的就几种
  V1 p! D) M2 c+ M! P

! t- s7 j( w/ g7 U" Q

2 p! F- @0 N8 v# [/ E
* x6 U) a; J$ z8 `. K/ u

2015-12-22 8-33-38.jpg (55.24 KB, 下载次数: 1)

2015-12-22 8-33-38.jpg

2015-12-22 8-34-38.jpg (54.43 KB, 下载次数: 1)

2015-12-22 8-34-38.jpg

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 楼主| 发表于 2015-12-26 08:34 | 只看该作者
阻抗计算需要知道的条件:7 k- F- N* F/ E6 `! }  b: t9 B  L" |
板厚                                                                                           3 e7 v/ R$ @2 A, [0 m
层数、信号层数、电源层数                                                                       3 z) }4 l. w+ x1 q
基板材料                                                                                       3 V- E( P; }# u: [0 O3 Y& N6 Y
表面工艺                                                                                       
0 x) N4 j! f4 k( c  z# B: X) Q 阻抗值                                                                                         
7 ?  R$ w9 T+ R, g2 M& \+ s 阻抗公差                                                                                       
; l" K2 z/ P! e$ @7 s% f 铜厚                                                                                           ' i+ z- V3 i. M, J% l; [
检验标准                                                                                       
' ^# I0 N& w) z" w$ s/ r! o. i                                                                                                
; ?8 v8 z) ]  t& b2 Z' ?' I, v  B5 f

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 楼主| 发表于 2015-12-28 09:00 | 只看该作者
影响阻抗的介电参数(和板材有关) 以下为常规的板材参数,供参考,部分厂家和此不同,可能作了微调。# z4 M4 f( b7 w- |, ^- a: a

0 {# x+ R5 R. }5 O' N
  
类别
  
  
芯板mm
  
  
0.051
  
  
0.075
  
  
0.102
  
  
0.11
  
  
0.13
  
  
0.15
  
  
0.18
  
  
0.21
  
  
0.25
  
  
0.36
  
  
0.51
  
  
0.71
  
  
≥0.8
  
  
Mil
  
  
2
  
  
3.0
  
  
4
  
  
4.33
  
  
5.1
  
  
5.9
  
  
7.0
  
  
8.27
  
  
10
  
  
14.5
  
  
20
  
  
28
  
  
≥31.5
  
  
Tg≤170
  
  
介电常数
  
  
3.6
  
  
3.65
  
  
3.95
  
  
  
  
3.95
  
  
3.65
  
  
4.2
  
  
3.95
  
  
3.95
  
  
4.2
  
  
4.1
  
  
4.2
  
  
4.2
  
  
IT180A S1000-2
  
  
介电常数
  
  
3.9
  
  
3.95
  
  
4.25
  
  
4
  
  
4.25
  
  
3.95
  
  
4.5
  
  
4.25
  
  
4.25
  
  
4.5
  
  
4.4
  
  
4.5
  
  
4.5
  
; g( ~2 ^0 y% T7 u9 m8 ~% g

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发表于 2015-12-16 22:40 | 只看该作者
每次算得跟板厂差距不小,坐等版主解惑。

点评

需要提供具体参数才行  详情 回复 发表于 2015-12-17 17:52
平常心。

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 楼主| 发表于 2015-12-17 17:52 | 只看该作者
张湘岳 发表于 2015-12-16 22:40
5 r+ N6 u2 l8 {/ O- e每次算得跟板厂差距不小,坐等版主解惑。

3 R; d, b6 ]$ \; s2 Z. g9 E8 O需要提供具体参数才行6 p. A: l" U1 b' E! V! z/ Y2 q: |

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 楼主| 发表于 2015-12-17 17:55 | 只看该作者
概念介绍:
- }1 U5 u1 l; L! t# t
& y: h. U+ v, y7 M8 v+ K8 ^
2 c$ V! d: b: Y! L
阻抗
/ k8 W3 g5 j% ?) w# R      为区别直流电(DC)的电阻,把交流电所遇到的阻力称为阻抗(Z0),包括电阻(R)、感抗(XC)和容抗(XL)。
2 x( L8 t: K2 n/ h+ Q$ j6 G* n9 ]+ p3 @2 i* u$ V5 c% \4 g# U
特性阻抗! h7 p/ n" J, y; L
      1 又称“特征阻抗”。在高频范围内,信号传输过程中,信号沿到达的地方,信号线和参考平面间由于电场的建立,会产生一个瞬间电流I,而如果信号的输出电平为V,在信号传输过程中,传输线就会等效成一个电阻,大小为V/I,把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z0。特性阻抗受介电常数、介质厚度、线宽等因素影响。
4 d2 c& U8 M; K; b0 ?6 [' |      2 是指在某一频率下,电子器件传输信号线中(也就是我们制作的线路板的铜线),相对某一参考层(也就是常说的屏蔽层、影射层或参考层),其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗,它实际上是电阻抗、 电感抗、电容抗等一个矢量总和。  
6 a, W2 i+ M- h8 V
: b- I9 {9 y/ V" X8 T

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 楼主| 发表于 2015-12-18 08:38 | 只看该作者
控制PCB特性阻抗的意义
! i* @& N- E$ L+ g3 U* y( d$ u5 y7 Q% e# _, f& _8 J' N& T% _
1 PCB在电子产品中不仅起电流导通的作用,同时也起信号传送的作用;
) V4 h' I$ T4 @1 F" _: M2 电子产品的高频、高速化,要求PCB提供的电路性能必须保证信号在传输过程中不发生反射,保持信号完整、不失真;( v7 R7 J9 F$ v; I
3 特性阻抗是解决信号完整性问题的核心所在;# ?$ [# _& A4 r9 l
4 电子设备(如电脑、通信交换机等)操作时,驱动元件(Driver)所发出的信号,需通过PCB信号线到达接收元件(Receiver)。为保证信号完整性,要求PCB的信号线的特性阻抗(Z0)必须与头尾元件的“电子阻抗” 匹配;
! Q5 p% F2 k# t$ M& g1 f( s5 当传输线≥1/3上升时间长度时,信号会发生反射,须考虑特性阻抗。+ S9 I+ `( S' z) A% \7 |. P2 `

& l  I' x7 f7 V2 k% C

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 楼主| 发表于 2015-12-21 08:34 | 只看该作者
本帖最后由 dzyhym@126.com 于 2015-12-21 08:35 编辑
. C% q( U1 _$ d
1 _2 D- e7 n3 C! {. R& l. n* |9 F6 T  影响特性阻抗的因数   & t0 p8 `2 v+ Y% m+ q
      1)    介质介电常数,与特性阻抗值成反比    (Er). s5 N- V: m; a5 i
     2)   线路层与接地层 (或外层)间介质厚度,与特性阻抗值成正比 (H)# y3 C! G+ S5 ]7 j- v
     3)   阻抗线线底宽度(下端W1);线面(上端W2)宽度,与特性阻抗成反比。
9 W* @) Z$ U; `     4)   铜厚,与 特性阻抗值成反比      (T)        
+ y) Y* i1 ]/ ~7 _     5)   相邻线路与线路之间的间 距,与特性阻抗值成正比(差分阻抗)(S)$ ?, e* p$ b- \3 X
     6)   基材阻焊厚度,与阻抗值 成反比 (C)

3 T. R" }" K4 i3 t9 H& @; |/ f; l, N$ L; l% y- x

点评

请问一下: 2) 线路层与接地层 (或外层)间介质厚度,与特性阻抗值成正比 (H) 这个介质厚度不太清楚,因为对板材不太懂,对于4层板 FR4 1.6mm的板件,H值通常多少呢?这个值是需要制板厂提供吗?  详情 回复 发表于 2016-1-29 09:32

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 楼主| 发表于 2015-12-23 10:05 | 只看该作者
3 h! ~) B) ^& h$ i: B9 s: j! A

8 m# U8 C8 K+ L3 Y, Z
' h* ?/ t! V8 d0 G6 j- d8 P

2015-12-23 10-05-26.jpg (52.5 KB, 下载次数: 1)

2015-12-23 10-05-26.jpg

2015-12-23 10-05-43.jpg (53.5 KB, 下载次数: 1)

2015-12-23 10-05-43.jpg

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 楼主| 发表于 2015-12-24 08:22 | 只看该作者

* t, G* l+ m6 T! u3 M1 s) k6 B/ w1 J3 J$ {8 \6 `

- Q5 p0 I; g, P: D0 }4 q

2015-12-24 8-23-23.jpg (56.78 KB, 下载次数: 2)

2015-12-24 8-23-23.jpg

2015-12-24 8-23-57.jpg (56.03 KB, 下载次数: 1)

2015-12-24 8-23-57.jpg

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 楼主| 发表于 2015-12-25 08:53 | 只看该作者
以下这种阻抗模式比较少用,只在国外设计中见到。
* d$ f0 e+ P4 {4 h/ f+ l! v' H7 a7 G' M

2015-12-25 8-53-21.jpg (52.54 KB, 下载次数: 2)

2015-12-25 8-53-21.jpg

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发表于 2015-12-25 11:23 | 只看该作者
厉害啊 ,这下清楚了

0

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发表于 2015-12-26 09:15 | 只看该作者
为什么不是盖绿油的模型,有什么区别吗?

点评

工厂通常按不盖阻焊模式计算,然后减去阻焊影响的阻抗值(阻焊对阻抗影响比较固定,通常2-3欧左右),这样计算方便。  详情 回复 发表于 2015-12-26 16:58

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 楼主| 发表于 2015-12-26 16:58 | 只看该作者
那风又起 发表于 2015-12-26 09:15
/ \% M6 A" B- P" L( e( z* a) ^. x- j为什么不是盖绿油的模型,有什么区别吗?
/ ~0 c3 ^8 Y* Z0 d4 O0 V. }! Y
工厂通常按不盖阻焊模式计算,然后减去阻焊影响的阻抗值(阻焊对阻抗影响比较固定,通常2-3欧左右),这样计算方便。  s% R4 b" a: e* D: q( ?; G
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