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Polar使用和阻抗计算及设计注意事项

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1#
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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x
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。
3 M9 v- j0 }# M" L

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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

) S, Y+ D5 z! n' W% X5 H

. R4 j& H) X& z6 T

/ X$ |6 W+ H( g' k1 v" ~2 v* t9 g3 j( l, J7 R4 L5 b- A2 e

2015-12-22 8-33-38.jpg (55.24 KB, 下载次数: 4)

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

2015-12-22 8-34-38.jpg (54.43 KB, 下载次数: 4)

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:  R8 o6 a3 E6 s5 _% P3 t: L9 u! A
板厚                                                                                          
+ R  q8 ], D7 p  H0 v 层数、信号层数、电源层数                                                                       
+ y# u5 L2 T8 ^/ D$ ?3 [ 基板材料                                                                                       
7 r& r7 ]: N5 a 表面工艺                                                                                       6 r! o* o% z0 N" A% s9 z
阻抗值                                                                                         
  }4 A3 X- ?( a- T* N( P1 O% X 阻抗公差                                                                                       
  T- P' o" |3 C3 `4 I8 {8 [ 铜厚                                                                                          
. d% L& h. b9 ] 检验标准                                                                                       
7 v0 S0 R. N4 ~2 ~, m0 u- K                                                                                                ; K0 J" L+ m7 C; X9 y" a$ w( k

5 q- z% P$ @/ ~6 a; `

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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。
4 _# p0 `4 R' X/ |5 E6 D1 Z+ r; X" t" |7 a+ f
  
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
  

' h; p- J/ W2 w6 u! V0 f

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2#
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

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3#
 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) z' F: w+ K1 f# K4 v
每次算得跟板厂差距不小,坐等版主解惑。
- m5 ~! [& p% Z- L. [/ ^
需要提供具体参数才行
6 k% m  s9 D6 b6 D

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4#
 楼主| 发表于 2015-12-17 17:55 | 只看该作者
概念介绍:1 h, j/ B& F$ v
9 I( k; X1 D2 C# }% i' h' H
/ Q$ D+ h5 r9 Q, ~; A
阻抗. u7 S: u4 z8 ?  o
      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)。
, l% k0 \+ N, [7 s
9 R7 a$ S% y0 U" L特性阻抗
) Q4 L6 J% s. {6 n  @; \3 J      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。
9 W: C% ?+ z' q1 A, Z1 v( T* _& J4 `  V      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。  
4 W5 }. B7 N2 W/ x7 `
5 }- ^1 L1 f, ]+ y+ a

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5#
 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7 C7 g: f6 ]' e/ r: W9 B0 H

, g3 N/ m. N  G0 l! g7 [( e1 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;5 Y5 }: a0 a; X2 J+ i3 s
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;+ P1 N9 g: F/ E# p) K
3 特性阻抗是解决信号完整性问题的核心所在;5 D2 n8 x' F1 L! v
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;
) @/ j' r6 e+ o. G3 `5 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。+ h6 n6 V6 Z/ z) ?, t" i+ g

6 O) B: W5 b$ q% y( W" v

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6#
 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
% `/ v: b; I) n  ^) N- q7 H
3 o2 N. I1 Z7 p9 x' I  影响特性阻抗的因数   " f: w7 Q, {6 ?5 C5 N6 n
      1)    介质介电常数,与特性阻抗值成反比    (Er)
3 V& T- }" L, g$ q& Q' E0 t) e+ b     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)
9 F- N& `6 t5 t0 [/ w     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。 , c2 D3 M$ o0 ~! {( O; b
     4)   铜厚,与 特性阻抗值成反比      (T)        
# L/ w9 |! [5 _  f* v3 c     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)
0 o( ^& T4 P$ G# ?# s     6)   基材阻焊厚度,与阻抗值 成反比 (C)
" ~- `7 d. ?  D7 d0 k8 ]
0 d3 G% W3 M( r9 y& t/ Z

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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8#
 楼主| 发表于 2015-12-23 10:05 | 只看该作者
: ]3 a$ h% k; h2 X% `4 l* ~* n
* N% s& v- }3 w$ N" z
8 l  E" [- M$ D1 ?

2015-12-23 10-05-26.jpg (52.5 KB, 下载次数: 2)

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

2015-12-23 10-05-43.jpg (53.5 KB, 下载次数: 2)

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

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9#
 楼主| 发表于 2015-12-24 08:22 | 只看该作者
2 f* s) L4 m+ C7 y9 Y0 S) F* F
9 G( O. J/ R8 p: }0 l
: u4 N" N5 [4 B2 k* d

2015-12-24 8-23-23.jpg (56.78 KB, 下载次数: 6)

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

2015-12-24 8-23-57.jpg (56.03 KB, 下载次数: 3)

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

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10#
 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。1 A  _. j  A3 G7 l

. D# y+ K( O9 z/ X0 N

2015-12-25 8-53-21.jpg (52.54 KB, 下载次数: 3)

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

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11#
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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13#
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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14#
 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 09:152 T- Q6 k; \# _0 x/ P. E8 T
为什么不是盖绿油的模型,有什么区别吗?

. j4 f! g/ T0 @3 p8 C9 C+ R' p' O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。
3 H5 h- u! f& @5 j1 n5 I; h- p6 J5 F
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