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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。
: n0 u9 W  S( K6 M& r3 d
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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

7 V6 x. B' i4 h6 X/ f  }
% R) A+ r6 p) R' k4 O

+ }1 L9 e/ S0 `/ w8 d. L) b
$ r6 q/ x5 V" G& u' `6 r

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:# r2 d& g; @% u: Z; x
板厚                                                                                           , u6 l* m# Z/ T& {
层数、信号层数、电源层数                                                                       & @* E8 I6 l2 ?. x
基板材料                                                                                       
! {, P9 Q$ s  D1 G4 y) f) D1 s 表面工艺                                                                                       
0 g! W( e. O# ~9 ]% b3 s, }7 q# o 阻抗值                                                                                         
- a' |+ l$ `  c  A& t 阻抗公差                                                                                       
4 Y( _7 {" w3 o9 J/ V' Y# ?" W 铜厚                                                                                          
2 b0 T% T" l% l5 V' D1 D 检验标准                                                                                       
2 a5 _6 u0 @% ?5 ]; a                                                                                                2 _) V1 v/ K) |- S: @& Y

* P* o' D4 M+ c+ [$ c' @3 u1 ]

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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。
  @% V8 ]# y' T  J5 x
+ @) `7 I  a' j! L
  
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
  

9 j9 I) ]8 V9 _% E% Z( ^2 O7 Y7 P7 Z

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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! x" W+ m: H$ f( _. T, j: \
每次算得跟板厂差距不小,坐等版主解惑。
1 t9 D" U; w( A2 B3 \
需要提供具体参数才行$ F6 B$ t' o1 [& S0 [' `# a

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 楼主| 发表于 2015-12-17 17:55 | 只看该作者
概念介绍:
% j0 t0 m! p$ `/ ]% t6 m
8 j  H- n/ S6 a6 K( A* L. Y

6 G, [! r, Q# R, v7 |阻抗
, l0 u4 `" \; f3 @      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)。3 j! N1 W- G2 s

6 {: p0 Y( C0 U特性阻抗
0 ^) N' u5 R1 e3 m- v! C* ^      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。% T0 c" x- `/ ^5 q7 B+ i/ z
      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。  
* s4 l& M+ s+ d! T0 V& Z
+ {9 I" E1 O% \  E

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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9 T$ q4 N" a. Q; W9 g

, E) p% e. V0 J+ S1 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;0 O. W/ L" R: E* M: ~
2 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;
1 F& p% ~6 |2 F- Z4 C$ t0 G3 特性阻抗是解决信号完整性问题的核心所在;, ^. P  S) w2 y, \- R; U# a1 b+ e
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;
! U, L* u  l0 Y. m% L2 H5 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。
. x& V4 o; s3 \1 [* z# y1 A
9 U/ T: Y4 P& o. B5 Y

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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
! i1 f  n+ |0 K
  b: C1 m9 f' Z  影响特性阻抗的因数     h+ W8 t7 O$ k/ \/ O6 r! P
      1)    介质介电常数,与特性阻抗值成反比    (Er)
: c) i1 M0 T. d" u: M     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)
( W& p9 _; j' |/ j( m) O' ]     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。 / h) Y3 Z) ]* O" o3 y' D
     4)   铜厚,与 特性阻抗值成反比      (T)        4 W2 t$ c( e+ C% z# a
     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)
4 p% f+ j. }$ d     6)   基材阻焊厚度,与阻抗值 成反比 (C)

: d5 i% `% j% O& B; V5 r% @8 P! G  E3 c: L" _' o7 @

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

! j( \" P' h1 K+ |( l4 I+ t3 W  B; A

7 H4 W& Z  G& R$ r

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
& x+ N* k( E9 j% D# X" r" X/ I

" _  y+ `$ V% ~  W! t' G! L$ J3 n* l" ?. W) q& ^6 W8 ]& O* ^

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。
+ Z' ~- o8 B! E! j. d! P5 y) S3 _  \& P, z' A$ i

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

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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+ P+ V) I# }# z: @7 U1 E2 o
为什么不是盖绿油的模型,有什么区别吗?

* d, n. H* f: a+ j$ _! Y6 m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。
$ Y) n0 a2 h) G$ R1 V% g
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