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同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧(详解)

同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧(详解)
同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧(详解)

什么是典型的电缆阻抗?

同轴电缆使用的最典型阻抗值为50欧姆和75欧姆。50欧姆同轴电缆大概是使用中最常见的,一般使用在无线电发射接收器,实验室设备,以太等环境下。另一种常用的电缆类型是75欧姆的同轴电缆,一般用在视频传输,有限电视网络,天线馈线,长途电讯应用等场合。

电报和电话使用的裸露平行导线也是典型的阻抗为600欧姆。一对线径标准22的双绞线,使用合适的绝缘体,因为机械加工的限制,平均阻抗大约在120欧姆左右,这是另一种具有自己特有特性阻抗的传输线。

某些天线系统中使用300欧姆的双引线,以匹配折合半波阵子在自由空间阻抗。(但当折合阵子处于八木天线中的时候,阻抗通常会下降很多,一般在100-200欧姆左右)

(注:加反射板也会改变阵子的阻抗值,一般会降低,而且反射板越近则阻抗降低越多。)

为什么是50欧姆的同轴电缆?

在美国,用作射频功率传输的标准同轴电缆的阻抗几乎无一例外地都是50欧姆。为什么选用这个数值,在伯德电子公司出示的一篇论文中有解释。

不的的参数都对应一个最佳的阻抗值。内外导体直径比为1.65时导线有最大功率传输能力,对应阻抗为30欧姆(注:lg1.65*138=30欧姆,要使用空气为绝缘介质,因为这个时候介电常数最小,如果使用介电常数为2.3的固体聚乙烯,则阻抗只有不到20欧姆)。最合适电压渗透的直径比为2.7,对应阻抗大约是6 0欧姆。(顺带一提,这个是很多欧洲国家使用的标准阻抗)

当发生击穿时,对功率传输能力的考量是忽略了渗透电流的,而在阻抗很低,3 0欧姆时,渗透电流会很高。衰减只源自导体的损失,此时的衰减大约比最小衰减阻抗(直径比3.5911)77欧姆的时候上升了50%,而在这个比率下(D/d=3. 5911),最大功率的上限为30欧姆电缆最大功率的一半。

以前,很少使用微波功率,电缆也无法应付大容量传输。因此减少衰减是最重要的因素,导致了选择77(75欧姆)为标准。同时也确立了硬件的规格。当低耗的绝缘材料在实际中应用到柔性电缆上,电缆的尺寸规格必须保持不变,才能和现存的设备接口吻合。

聚乙烯的介电常数为2.3,以空气(介电常数为1)为绝缘层的导线的阻抗为77欧姆,如果以聚乙烯来填充绝缘空间的话,阻抗将减少为51欧姆。虽然精确的标准是50欧姆,51欧姆的电缆在今天仍然在使用。

在77欧姆点的衰减最小,60欧姆点的击穿电压为最大,而30欧姆点的功率输送量是最大的。(注:洋人的思维也如此混乱,这些性能指标明明不是由阻抗决定的。前面说过,这些由D/d比决定的。闲扯这些只让人产生误解)

另外一个可以导致50欧姆同轴电缆的事情,如果您使用一个合适直径的中心导体,并将绝缘体注入中心倒替周围,再在外围装上屏蔽层,选好所有的尺寸以便别人使用并顾及到外观的美观,结果其阻抗都落在50欧姆左右。如果想提高阻抗,中心导体的直径和导线的总径相比的话太细了;如果想降低阻抗,则内外导体之间的绝缘体厚度要做的很薄。几乎任何同轴电缆由于机械美观度的原因,都会接近50欧姆,这使50欧姆成为标准化的一种自然趋向。

如果在需要75欧姆的视频应用中使用了50欧姆的电缆会怎样?

如果50欧姆的电缆连接了75欧姆的负载(接收器),会有相当一部分的信号反射向发射设备。因为发射设备也是75欧姆的,这个反射信号会有部分再反射向接受设备。因为信号比正常信号有所延迟,在显示时表现为鬼影一样的图象,大量此类的鬼影象回声一样反复。同时,反射在某些频率引起部分信号损失。

如何转换电缆的阻抗值?

阻抗本身是不能转换的,除非您更换整一条具有其他阻抗的电缆,如果您必须要使用现存的电缆,那有一个方法可行:进行阻抗转换。由于有种转换器可以使用,两端都安装该转换器的的电缆好象具有了不同阻抗。

有些地方是可以用电阻转接器来转换电缆阻抗的,转接器比转换器简单,但使用中一般有很显著的信号损失。(75欧姆转换到50欧姆典型的损失有6dB左右)

同轴线的阻抗为什么一般为50或75欧

只是一个选择,和电路可实现性有点关系。大家在长期的工作中已经形成了一个规范,上升到国家标准或国际标准。有了标准,大家都以标准为参数去设计制作器件等,那么后人在设计电路的时候就要遵循这个标准了。比如你设计一个不是50欧姆或不是75欧姆的电路,你就买不到与其匹配的电缆,或其它零件,你怎么实现你的电路?所以要遵循标准。这个50欧姆肯定和制造有关,如介质的介电常数,尺寸等。

同轴线材的阻抗主要是用于减少噪声的干扰,例如视频线材设置为75欧姆的阻抗,这个大小的阻抗的线材可以很好地减弱外界和内部电磁波对这个频段的视频信号的干扰。

1.同轴视频线为什么要叫75欧姆馈线.

75欧姆是指馈线的阻抗匹配值,因为馈线会有信号衰减,阻抗匹配的目的就是让微波信号尽可能的以最大值传输到终端。具体你可以详细了解阻抗匹配的相关资料。

2.什么叫阻抗匹配

阻抗匹配(Impedance matching)是微波电子学里的一部分,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的,不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。

大体上,阻抗匹配有两种,一种是透过改变阻抗力(lumped-circuit matching),另一种则是调整传输线的波长(transmission line matching)。

要匹配一组线路,首先把负载点的阻抗值,除以传输线的特性阻抗值来归一化,然后把数值划在史密夫图表上。

改变阻抗力

把电容或电感与负载串联起来,即可增加或减少负载的阻抗值,在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地,首先图表上的点会以图中心旋转180度,然后才沿电阻圈走动,再沿中心旋转180度。重覆以上方法直至电阻值变成1,即可直接把阻抗力变为零完成匹配。

调整传输线

由负载点至来源点加长传输线,在图表上的圆点会沿着图中心以逆时针方向走动,直至走到电阻值为1的圆圈上,即可加电容或电感把阻抗力调整为零,完成匹配

阻抗匹配则传输功率大,对于一个电源来讲,单它的内阻等于负载时,输出功率最大,此时阻抗匹配。最大功率传输定理,如果是高频的话,就是无反射波。对于普通的宽频放大器,输出阻抗50Ω,功率传输电路中需要考虑阻抗匹配,可是如果信号波长远远大于电缆长度,即缆长可以忽略的话,就无须考虑阻抗匹配了。阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。高速PCB布线时,为了防止信号的反射,要求是线路的阻抗为50欧姆。这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便.

阻抗从字面上看就与电阻不一样,其中只有一个阻字是相同的,而另一个抗字呢?简单地说,阻抗就是电阻加电抗,所以才叫阻抗;周延一点地说,阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。在直流电的世界中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻,世界上所有的物质都有电阻,只是电阻值的大小差异而已。电阻小的物质称作良导体,电阻很大的物质称作非导体,而最近在高科技领域中称的超导体,则是一种电阻值几近于零的东西。但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗,意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻一样是奥姆,而其值的大小则和交流电的频率有关系,频率愈高则容抗愈小感抗愈大,频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题,具有向量上的关系式,因此才会说:阻抗是电阻与电抗在向量上的和。

阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,得到最大功率输出的一种工作状态。对于不同特性的电路,匹配条件是不一样的。

在纯电阻电路中,当负载电阻等于激励源内阻时,则输出功率为最大,这种工作状态称为匹配,否则称为失配。

当激励源内阻抗和负载阻抗含有电抗成份时,为使负载得到最大功率,负载阻抗与内阻必须满足共扼关系,即电阻成份相等,电抗成份只数值相等而符号相反。这种匹配条件称为共扼匹配。

一.阻抗匹配的研究

在高速的设计中,阻抗的匹配与否关系到信号的质量优劣。阻抗匹配的技术可以说是丰富多样,但是在具体的系统中怎样才能比较合理的应用,需要衡量多个方面的因素。例如我们在系统中设计中,很多采用的都是源段的串连匹配。对于什么情况下需要匹配,采用什么方式的匹配,为什么采用这种方式。

例如:差分的匹配多数采用终端的匹配;时钟采用源段匹配;

1、串联终端匹配

串联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗低于传输线特征阻抗的条件下,在信号的源端和传输线之间串接一个电阻R,使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配,抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射.

串联终端匹配后的信号传输具有以下特点:

A 由于串联匹配电阻的作用,驱动信号传播时以其幅度的50%向负载端传播;

B 信号在负载端的反射系数接近+1,因此反射信号的幅度接近原始信号幅度的50%。

C 反射信号与源端传播的信号叠加,使负载端接受到的信号与原始信号的幅度近似相同;

D 负载端反射信号向源端传播,到达源端后被匹配电阻吸收;?

E 反射信号到达源端后,源端驱动电流降为0,直到下一次信号传输。

相对并联匹配来说,串联匹配不要求信号驱动器具有很大的电流驱动能力。

选择串联终端匹配电阻值的原则很简单,就是要求匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和与传输线的特征阻抗相等。理想的信号驱动器的输出阻抗为零,实际的驱动器总是有比较小的输出阻抗,而且在信号的电平发生变化时,输出阻抗可能不同。比如电源电压为+4.5V的CMOS驱动器,在低电平时典型的输出阻抗为37Ω,在高电平时典型的输出阻抗为45Ω[4];TTL驱动器和CMOS驱动一样,其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。因此,对TTL或CMOS电路来说,不可能有十分正确的匹配电阻,只能折中考虑。

链状拓扑结构的信号网路不适合使用串联终端匹配,所有的负载必须接到传输线的末端。否则,接到传输线中间的负载接受到的波形就会象图3.2.5中C点的电压波形一样。可以看出,有一段时间负载端信号幅度为原始信号幅度的一半。显然这时候信号处在不定逻辑状态,信号的噪声容限很低。

串联匹配是最常用的终端匹配方法。它的优点是功耗小,不会给驱动器带来额外的直流负载,也不会在信号和地之间引入额外的阻抗;而且只需要一个电阻元件。

2、并联终端匹配

并联终端匹配的理论出发点是在信号源端阻抗很小的情况下,通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配,达到消除负载端反射的目的。实现形式分为单电阻和双电阻两种形式。

并联终端匹配后的信号传输具有以下特点:

A 驱动信号近似以满幅度沿传输线传播;

B 所有的反射都被匹配电阻吸收;

C 负载端接受到的信号幅度与源端发送的信号幅度近似相同。

在实际的电路系统中,芯片的输入阻抗很高,因此对单电阻形式来说,负载端的并联电阻值必须与传输线的特征阻抗相近或相等。假定传输线的特征阻抗为50Ω,则R值为50Ω。如果信号的高电平为5V,则信号的静态电流将达到100mA。由于典型的TTL或CMOS电路的驱动能力很小,这种单电阻的并联匹配方式很少出现在这些电路中。

双电阻形式的并联匹配,也被称作戴维南终端匹配,要求的电流驱动能力比单电阻形式小。这是因为两电阻的并联值与传输线的特征阻抗相匹配,每个电阻都比传输线的特征阻抗大。考虑到芯片的驱动能力,两个电阻值的选择必须遵循三个原则:

⑴.两电阻的并联值与传输线的特征阻抗相等;

⑵.与电源连接的电阻值不能太小,以免信号为低电平时驱动电流过大;

⑶.与地连接的电阻值不能太小,以免信号为高电平时驱动电流过大。

并联终端匹配优点是简单易行;显而易见的缺点是会带来直流功耗:单电阻方式的直流功耗与信号的占空比紧密相关?;双电阻方式则无论信号是高电平还是低电平都有直流功耗。因而不适用于电池供电系统等对功耗要求高的系统。另外,单电阻方式由于驱动能力问题在一般的TTL、CMOS系统中没有应用,而双电阻方式需要两个元件,这就对PCB的板面积提出了要求,因此不适合用于高密度印刷电路板。

当然还有:AC终端匹配;基于二极管的电压钳位等匹配方式。

二 .将讯号的传输看成软管送水浇花

数位系统之多层板讯号线(Signal Line)中,当出现方波讯号的传输时,可将之假想成为软管(hose)送水浇花。一端于手握处加压使其射出水柱,另一端接在水龙头。当握管处所施压的力道恰好,而让水柱的射程正确洒落在目标区时,则施与受两者皆欢而顺利完成使命,岂非一种得心应手的小小成就?

然而一旦用力过度水注射程太远,不但腾空越过目标浪费水资源,甚至还可能因强力水压无处宣泄,以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱!不仅任务失败横生挫折,而且还大捅纰漏满脸豆花呢!

反之,当握处之挤压不足以致射程太近者,则照样得不到想要的结果。过犹不及皆非所欲,唯有恰到好处才能正中下怀皆大欢喜。

上述简单的生活细节,正可用以说明方波(Square Wave)讯号(Signal)在多层板传输线(Transmission Line,系由讯号线、介质层、及接地层三者所共同组成)中所进行的快速传送。此时可将传输线(常见者有同轴电缆Coaxial Cable,与微带线Microstrip Line或带线Strip Line等)看成软管,而握管处所施加的压力,就好比板面上“接受端”(Receiver)元件所并联到Gnd的电阻器一般,可用以调节其终点的特性阻抗(Characteristic Impedance),使匹配接受端元件内部的需求。

三. 传输线之终端控管技术(Termination)

由上可知当“讯号”在传输线中飞驰旅行而到达终点,欲进入接受元件(如CPU或Meomery等大小不同的IC)中工作时,则该讯号线本身所具备的“特性阻抗”,必须要与终端元件内部的电子阻抗相互匹配才行,如此才不致任务失败白忙一场。用术语说就是正确执行指令,减少杂讯干扰,避免错误动作”。一旦彼此未能匹配时,则必将会有少许能量回头朝向“发送端”反弹,进而形成反射杂讯(Noise)的烦恼。

当传输线本身的特性阻抗(Z0)被设计者订定为28ohm时,则终端控管的接地的电阻器(Zt)也必须是28ohm,如此才能协助传输线对Z0的保持,使整体得以稳定在28 ohm的设计数值。也唯有在此种Z0=Zt的匹配情形下,讯号的传输才会最具效率,其“讯号完整性”(Signal Integrity,为讯号品质之专用术语)也才最好。

四.特性阻抗(Characteristic Impedance)

当某讯号方波,在传输线组合体的讯号线中,以高准位(High Level)的正压讯号向前推进时,则距其最近的参考层(如接地层)中,理论上必有被该电场所感应出来的负压讯号伴随前行(等于正压讯号反向的回归路径Return Path),如此将可完成整体性的回路(Loop)系统。该“讯号”前行中若将其飞行时间暂短加以冻结,即可想象其所遭受到来自讯号线、介质层与参考层等所共同呈现的瞬间阻抗值(Instantanious Impedance),此即所谓的“特性阻抗”。是故该“特性阻抗”应与讯号线之线宽(w)、线厚(t)、介质厚度(h)与介质常数(Dk)都扯上了关系。

阻抗匹配不良的后果由于高频讯号的“特性阻抗”(Z0)原词甚长,故一般均简称之为“阻抗”。读者千万要小心,此与低频AC交流电(60Hz)其电线(并非传输线)中,所出现的阻抗值(Z)并不完全相同。数位系统当整条传输线的Z0都能管理妥善,而控制在某一范围内(±10%或±5%)者,此品质良好的传输线,将可使得杂讯减少,而误动作也可避免。但当上述微带线中Z0的四种变数(w、t、h、r)有任一项发生异常,例如讯号线出现缺口时,将使得原来的Z0突然上升(见上述公式中之Z0与W成反比的事实),而无法继续维持应有的稳定均匀(Continuous)时,则其讯号的能量必然会发生部分前进,而部分却反弹反射的缺失。如此将无法避免杂讯及误动作了。例如浇花的软管突然被踩住,造成软管两端都出现异常,正好可说明上述特性阻抗匹配不良的问题。

阻抗匹配不良造成杂讯上述部分讯号能量的反弹,将造成原来良好品质的方波讯号,立即出现异常的变形(即发生高准位向上的Overshoot,与低准位向下的Undershoot,以及二者后续的Ringing)。此等高频杂讯严重时还会引发误动作,而且当时脉速度愈快时杂讯愈多也愈容易出错。

近期被问到RF系统选择50ohm的原因,并要求推导出来,于是查阅了一些资料,将其总结一下

射频电缆选择50ohm:

射频同轴电缆在RF中通常选用50ohm作为标准有几方面的原因:a)是功率容量,抗击穿电压与衰减之间的综合考虑;b)机械美观上的考虑

这些可以通过计算来得到,首先假设同轴线的绝缘层是空气介质,其介电常数为1。同轴线的阻抗值:

Z0=sqrt[(R+jwL)/(G+jwc)],R<

简化公式:Z0≈sqrt(L/C)=60*ln(D/d)=138*lg(D/d),公式2

其中:D为外导体直径;d为内导体直径

1、在信号传输过程中希望有最大的功率容量:Pmax

/Z0∝[E*d*ln(D/d)]2/Z0 公式3

Pmax=V2

max

将公式2中Z0代人公式3中得

Pmax∝[E2d2ln(D/d)]/60,公式4

对公式4求导并令求导结果为0,即可求得极值,得出D/d=1.65,此时同轴线阻抗为30ohm。

2、在信号传输过程中希望有最小的衰减:α

min =α

R

G

αR:导体电阻损耗引起的电缆衰减分量,称为导体衰减;

αG:绝缘介质损耗引起的电缆衰减分量,称为介质衰减;

由于这里假设是绝缘层为空气介质,因此我们只考虑导体衰减分量α

R

αR=R/(2*Z0),公式5

R:R=(1/D+1/d)/(2πδσ);RF频段时电缆的总的趋肤效应串联电阻之和,同轴电缆内导体趋肤效应电阻与内导体直径d成反比,屏蔽层趋肤效应电阻与外导体直径D成反比,则R和(1/D+1/d)成正比;

将Z0代入公式5,得到

αR=R/(2*Z0)∝(1/D+1/d)/ln(D/d),公式6

公式6进行求导,令求导结果为0求得极值,可得出D/d=3.6,此时同轴线的阻抗为77ohm。

综合功率传输量与衰减两方面的考虑,取折中即50ohm。

另外还可以这样计算:在计算电缆最小衰减时得到的电缆阻抗为77ohm,这是在绝缘层假设为空气时计算得出的结果。在实际应用中绝缘层一般采用聚乙烯材料,其介电常数为2.3,当空气作为绝缘层得出最小衰减的特征阻抗为77,换做聚乙烯时,Z0=77/sqrt(2.3)=50。

RF电缆选择50ohm作为标准,还有一个机械美观上的原因:

为了减小电缆的衰减而提高电缆的阻抗,中心内导体的直径相对于整个电缆直径来说要相当细才可以。为降低电缆的特征阻抗,内导体和屏蔽层之间的绝缘介质的厚度要做的很薄。这样几乎所有的电缆为了机械上的美观其特征阻抗都会接近50ohm,这也使得50ohm特征阻抗成为标准的一个自然趋势。

PCB制版选择50ohm原因:

在RF系统中采用50ohm阻抗还表现在PCB的绘制方面:

对于宽度确定的走线,3个主要的因素会影响PCB走线的阻抗。首先,是PCB 走线近区场的EMI(电磁干扰)和这个走线距参考平面的高度是成一定的比例关系的,高度越低意味着辐射越小。其次,串扰会随走线高度有显著的变化,把高度减少一半,串扰会减少到近四分之一。最后,高度越低阻抗越小,不易受电容性负载影响。所有的三个因素都会让设计者把走线尽量靠近参考平面。阻止你把走线高度降到零的原因是,大多数芯片驱动不了阻抗小于50欧姆的传输线。

纯机械的角度也要考虑到。例如,从密度上讲,多层板层间距离很小,70欧姆阻抗所需要的线宽工艺很难做到。这种情况,你应该用50欧姆,它的线宽更加宽,更易于制造。

SI9000各阻抗计算说明

阻抗培训 1.外层单端:Coated Microstrip 1B H1:介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚) Er1:PP片的介电常数(板材为:4.5 P片4.2) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) T1:成品铜厚 C1:基材的绿油厚度(我司按0.8MIL) C2:铜皮或走线上的绿油厚度(0.5MIL) Cer:绿油的介电常数(我司按3.3MIL) Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值

2.外层差分:Edge-Coupled Coated Microstrip 1B H1:介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚) Er1:PP片的介电常数(板材为:4.5 P片4.2) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) S1:阻抗线间距(客户原稿) T1:成品铜厚 C1:基材的绿油厚度(我司按0.8MIL) C2:铜皮或走线上的绿油厚度(0.5MIL) C3:基材上面的绿油厚度(0.50MIL) Cer:绿油的介电常数(我司按3.3MIL)

3.内层单端:Offset Stripline 1B1A H1:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er1:H1厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) H2:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er2:H2厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) T1:成品铜厚 Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值

4.内层差分:Edge-Couled Offset Stripline 1B1A H1:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er1:H1厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) H2:介质厚度(PP片或者光板,不包括铜厚) Er2:H2厚度PP片的介电常数(P片4.2MIL) W1:阻抗线上线宽(客户要求的线宽) W2:阻抗线下线宽(W2=W1-0.5MIL) S1:客户要求的线距 T1:成品铜厚 Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值

PCB阻抗值因素与计算方法

PCB阻抗设计及计算简介

特性阻抗的定义 ?何谓特性阻抗(Characteristic Impedance ,Z0) ?电子设备传输信号线中,其高频信号在传输线中传播时所遇到的阻力称之为特性阻抗;包括阻抗、容抗、感抗等,已不再只是简单直流电的“欧姆电阻”。 ?阻抗在显示电子电路,元件和元件材料的特色上是最重要的参数.阻抗(Z)一般定义为:一装置或电路在提供某特定频率的交流电(AC)时所遭遇的总阻力. ?简单的说,在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

设计阻抗的目的 ?随着信号传送速度迅猛的提高和高频电路的广泛应用,对印刷电路板也提出了更高的要求。印刷电路板提供的电路性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象,信号保持完整,降低传输损耗,起到匹配阻抗的作用,这样才能得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。?阻抗匹配在高频设计中是很重要的,阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。而阻抗匹配的目的主要在于传输线上所有高频的微波信号皆能到达负载点,不会有信号反射回源点。

?因此,在有高频信号传输的PCB板中,特性阻抗的控制是尤为重要的。 ?当选定板材类型和完成高频线路或高速数字线路的PCB 设计之后,则特性阻抗值已确定,但是真正要做到预计的特性阻抗或实际控制在预计的特性阻抗值的围,只有通过PCB生产加工过程的管理与控制才能达到。

?从PCB制造的角度来讲,影响阻抗和关键因素主要有: –线宽(w) –线距(s)、 –线厚(t)、 –介质厚度(h) –介质常数(Dk) εr相对电容率(原俗称Dk介质常数),白容生对此有研究和专门诠释。 注:其实阻焊也对阻抗有影响,只是由于阻焊层贴在介质上,导致介电常数增大,将此归于介电常数的影响,阻抗值会相 应减少4%

PCB阻抗计算方法

阻抗计算说明 Rev0.0 heroedit@https://www.doczj.com/doc/314121718.html, z给初学者的 一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义 z传输线阻抗的由来以及意义 传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论) 如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路: 从此图可以推导出电报方程 取传输线上的电压电流的正弦形式 得 推出通解

定义出特性阻抗 无耗线下r=0, g=0得 注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) ε μ=EH Z 特性阻抗与波阻抗之间关系可从 此关系式推出. Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来. z 叠层(stackup)的定义 我们来看如下一种stackup,主板常用的8层板(4层power/ground 以及4层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为 L1,L4,L5,L8 下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的 Oz 的概念 Oz 本来是重量的单位Oz(盎司 )=28.3 g(克) 在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz, 对

特性阻抗计算公式推导过程

特性阻抗计算公式推导过程 王国海 以下内容供参考。 1.传输线模型 2 符号说明 R L G C 分布式电阻电感电导电容 3 计算过程 (1) u(△z)-u=-R*?z*i-L*△z*?i ?t i(△z)- i=-G*△z*u(△z)?c?△z??u (2) ?t (1)(2) 两边同除以△z,得到电报公式

?u ?z +Ri+L ?i ?t =0 (3) ?i ?z +Gu+C ?u ?t =0 (4) u(z,t)=U(z)e jωt (5) i(z,t)=I(z)e jωt (6) 由(5)(6) 计算得道下列公式 ?u(z,t)?z =dU(z)dz e jωt (7) ?u(z,t)?t =U(z) e jωt jω (8) ?i(z,t)?z =dI(z)dz e jωt (9) ?i(z,t)?t =I(z) e jωt jω (10) 将(7)(8) (9) (10) 代入公式(3) dU(z)dz e jωt +Ri+L I(z) e jωt jω=0,i 用公式(6)代入, dU(z)dz e jωt +R I(z)e jωt +L I(z) e jωt jω=0 化简得到: dU(z)dz =-(R+ jωL)I(z) (11) 同理7)(8) (9) (10)代入(4)可得 dI(z)dz =-(G+ jωC)U(z) (12) 由(11)(12) 得到 dU(z)dI(z)=(R+ jωL)I(z) (G+ jωC)U(z) (13) 交叉相乘, (G + jωC)U(z) dU(z)= (R + jωL)I(z)dI(z) 两边积分, ∫(G + jωC)U(z) dU(z)=∫(R + jωL)I(z)dI(z) 12(G + jωC)U(z)2=12(R + jωL)I(z)2 U(z)2I(z)2=(R+ jωL)(G+ jωC) 两边开根号 Z=U/I=√(R+ jωL)(G+ jωC) 假定R=0,G=0 (无损)得到特性阻抗近似公式 Z=√L C

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式 现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种,相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值,今天通过polar si9000来和大家说明下阻抗是怎么计算的。 在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义: 传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论) 如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路: 从此图可以推导出电报方程 取传输线上的电压电流的正弦形式 得

推出通解 定义出特性阻抗 无耗线下r=0, g=0 得 注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) 特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出. Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来. 叠层(stackup)的定义

我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8 下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的 Oz 的概念 Oz 本来是重量的单位Oz(盎司)=28.3 g(克) 在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下 介电常数(DK)的概念 电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数:ε = Cx/Co = ε'-ε" Prepreg/Core 的概念 pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.

PCB阻抗计算

阻抗线计算 一.传输线类型 1 最通用的传输线类型为微带线(microstrip)和带状线(stripline) 微带线(microstrip):指在PCB外层的线和只有一个参考平面的线,有非嵌入/嵌入两种如图所示:(图1) 非嵌入(我们目前常用) (图2) 嵌入(我们目前几乎没有用过) 带状线:在绝缘层的中间,有两个参考平面。如下图: (图3) 2 阻抗线 2.1差动阻抗(图4)

差动阻抗,如上所示,阻抗值一般为90,100,110,120 2.2特性阻抗(图5) 特性阻抗: 如上如所示,.阻抗值一般为50 ohm,60ohm 二.PCB叠层结构 1板层、PCB材质选择 PCB是一种层叠结构。主要是由铜箔与绝缘材料叠压而成。附图为我们常用的1+6+1结构的,8层PCB叠层结构。(图6) 首先第一层为阻焊层(俗称绿油)。它的主要作用是在PCB表面形成一层保护膜,防止导体上不该上锡的区域沾锡。同时还能起到防止导体之间因潮气、化学品等引起的短路、生产

和装配中不良操作造成的断路、防止线路与其他金属部件短路、绝缘及抵抗各种恶劣环境,保证PCB工作稳定可靠。 防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型,UV硬化型, 液态感光型(LPISM-Liquid Photo Imagable Solder Mask)等型油墨, 以及干膜防焊型(Dry Film, Solder Mask),其中液态感光型为目前制程大宗,常用的有Normal LPI, Lead-free LPI,Prob 77. 防焊对阻抗的影响是使得阻抗变小2~3ohm左右 阻焊层下面为第一层铜箔。它主要起到电路连通及焊接器件的作用。硬板中使用的铜箔一般以电解铜为主(FPC中主要使用压延铜)。常用厚度为0.5OZ及1OZ.(OZ为重量单位在PCB行业中做为一种铜箔厚度的计量方式。1OZ表示将重量为1OZ的铜碾压成1平方英尺后铜箔的厚度。1OZ=0.035mm). 铜箔下面为绝缘层..我们常用的为FR4半固化片.半固化片是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂.通过120-170℃的温度下,将半固化片树脂中的溶剂及低分子挥发物烘除.同时,树脂也进行一定程度的反应,呈半固化状态(B阶段).在PCB制作过程中通过层压机的高温压合.半固化中的树脂完全反应,冷却后完全固化形成我们所需的绝缘层. 半固化片中所用树脂主要为热塑性树脂, 树脂有三种阶段: A阶段:在室温下能够完全流动的液态树脂,这是玻钎布浸胶时状态 B阶段:环氧树脂部分交联处于半固化状态,在加热条件下,又能恢复到液体状态 C阶段:树脂全部交联为C阶段,在加热加压下会软化,但不能再成为液态,这是多层板压制后半固化片转成的最终状态. 由于半固化片在板层压合过程中,厚度会变小,因而半固化片的原始材料厚度和压合后的厚度不一样,因而必须分清厚度是原始材料厚度还是完成厚度。另外,半固化片的厚度不是固定不变的,根据板厚、板层和板厂不同,而有所不同。上述只是一例。 同时该叠层中用了两块芯板,即core(FR-4).芯板是厂家已压合好的带有双面铜的基材,在压合过程中厚度是不变的。常见芯板见下:(表二)

电感阻抗的计算公式

电感阻抗的计算公式 加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用360ohm 阻抗,因此:电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷(2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷(2*3.14159) ÷7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数: 圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 作者:佚名转贴自:本站原创点击数:6684 文章录入:zhaizl 空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量l单位: 微亨 线圈直径D单位: cm 线圈匝数N单位: 匝 线圈长度L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q 值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 作者:线圈电感的计算公式转贴自:转载点击数:299 1。针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON) L=N2.AL L= 电感值(H) H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈) AL= 感应系数 H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A) l= 磁路长度(cm) l及AL值大小,可参照Micrometal对照表。例如: 以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH

电缆的阻抗原理与计算(摘录)

电缆的阻抗原理与计算(摘录) 术语 音频:人耳可以听到的低频信号。范围在20-20kHz。 视频:用来传诵图象的高频信号。图象信号比声音复杂很多,所以它的带宽(范围)也大过音频很多,少说也有0-6MHz。 射频:可以通过电磁波的形式想空中发射,并能够传送很远的距离。射频的范围要宽很多,10k-3THz(1T=1024G)。 电缆的阻抗 本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节,只是此课题的摘要介绍。如果您希望很好地使用传输线,比如同轴电缆什么的,就是时候买一本相关课题的书籍。什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程,当然还少不了数学方面的底蕴。 什么是电缆的阻抗,什么时候用到它? 首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频

下大相径庭。当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。 传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。 电缆阻抗是如何定义的? 电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。(伏特/米)/(安培/米)=欧姆 欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立: Z = E / I 无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。

特性阻抗一般写作Z0(Z零)。如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。所以特性阻抗由下面的公式定义: Z0 = E / I 电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式: 其中 R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆 G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆 j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数) π=3.1416 L=单位长度电缆的电感量

变压器短路阻抗测试和计算公式

变压器短路阻抗测试和计算公式 一、概述变压器短路阻抗试验的目的是判定变压器绕组有无变形。变压器是电力系统中主要电气设备之一,对电力系统的安全运行起着重大的作用。在变压器的运行过程中,其绕组难免要承受各种各样的短路电动力的作用,从而引起变压器不同程度的绕组变形。绕组变形以后的变压器,其抗短路能力急剧下降,可能在再次承受短路冲击甚至在正常运行电流的作用下引起变压器彻底损坏。为避免变压器缺陷的扩大,对已承受过短路冲击的变压器,必须进行变压器绕组变形测试,即短路阻抗测试。变压器的短路阻抗是指该变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。短路阻抗可分为电阻分量和电抗分量,对于110kV及以上的大型变压器,电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小,短路阻抗值主要是电抗分量的数值。变压器的短路电抗分量,就是变压器绕组的漏电抗。变压器的漏电抗可分为纵向漏电抗和横向漏电抗两部分,通常情况下,横向漏电抗所占的比例较小。变压器的漏电抗值由绕组的几何尺寸所决定的,变压器绕组结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化,从而引起变压器短路阻抗数值的改变。 二、额定条件下短路阻抗基本算法

三、非额定频率下的短路阻抗试验 当作试验的电源频率不是额定频率(一般为50Hz)时,应对测试结果进行校正。由于短路阻抗由直流电阻和绕组电流产生的漏磁场在变压器中引起的电抗组成。可以认为直流电阻与频率无关,而由绕组电流产生的漏磁场在变压器中引起的电抗与试验频率有关。当试验频率与额定频率偏差小于5%时,短路阻抗可以认为近似相等,阻抗电压则按下式折算:式中uk75 --75℃下的阻抗电压,%; ukt—试验温度下的阻抗电压,%; fN --额定频率(Hz); f′--试验频率(Hz); Pkt 试验温度下负载损耗(W);-- SN --变压器的额定容量(kVA); K—绕组的电阻温度因数。 四、三相变压器的分相短路阻抗试验 当没有三相试验电源、试验电源容量较小或查找负载故障时,通常要对三相变压器进行单相负载试验。 1、供电侧为Y接法 当高压绕组为Y联结时,另一侧为y或d联结时,分相试验是将试品低压三相线端短路,由高压侧AB、BC、CA分别

短路电流与归算阻抗计算

短路电流与归算阻抗计算 一、 归算阻抗计算: 1、 标么值: ) 基值(与有名值同单位 有名值 标么值 = 标么值是相对某一基值而言的,同一有名值,当基准值选取不一样时,其标么值也不一样。基值体系中有两个独立的基值量,一个为基值容量S B ,另一个为基准电压U B ,其他基值量(电流I B ,阻抗Z B 等)可由以上两个基值量算出,基值之间满足以下关系: U B =3Z B I B ,S B =3U B I B 一般个电压等级的U B 取之分别为525kV 、230kV 、115kV 、10.5kV ,而S B 一般取100MV A 。 2、两圈变的阻抗计算: 一般变压器的铭牌参数中会给出变压器的额定容量Se,额定电压Ue ,额定电流Ie ,还有一个就是短路电压百分比Uk%,一般有了这些参数我们就可以算出两圈变压器的正序阻抗了: 将变压器二次侧绕组短路,逐渐升高在一次侧绕组所加的电压,当一次侧电流达到额定值I N 时,此时一次侧绕组所加的电压称为短路电压,短路电压与额定电压的比值即为短路电压百分比用Uk% 表示,这个参数计算公式为:%100e 3%k ?= N T U X I U ,由此可以得到变压器电抗有名值: e e 100 %k 2 S U U X T ? = ,这里Ue 为变压器归算侧的额定电压。 将Uk%其除以100就变为以主变额定容量和额定电压为基准的变压器电抗标么值 2* e e e 100 %k ) (U S U X X T T ?= =,由此可以换算到统一基准值的变压器电抗标么值:e 100 %k 2 * S S U U U B B N T X ) ( ?=

阻抗计算公式、polar si9000(教程)

一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义。 传输线阻抗的由来以及意义 传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论) 如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路: 从此图可以推导出电报方程 取传输线上的电压电流的正弦形式 得 推出通解

定义出特性阻抗 无耗线下r=0, g=0 得 注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) 特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出. Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来. 叠层(stackup)的定义 我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8

下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的 Oz 的概念 Oz 本来是重量的单位Oz(盎司)=28.3 g(克) 在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下 介电常数(DK)的概念 电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数: ε = Cx/Co = ε'-ε" Prepreg/Core 的概念 pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有. 传输线特性阻抗的计算 首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1 个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示 对照上面常用的8 层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型 在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55 或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度. 在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线

阻抗的有关计算公式

影响高频测试的因素 一、影响特性阻抗的主要因素 即电容与电感间的关系(公式见图) 从阻抗公式看影响特性阻抗值的只有外径(外径可以看成和导线间距α相等)、总的绞合系数(λ)、组合绝缘介质的等效相对介 电常数(εr)。而且,Z正比于α和λ,反比于εr。所以只要控制好了α、λ、εr的值,也就能控制好了Z。一般来说节距越小Z越小,稳定性也越好,ZC 的波动越小。 1导体外径:绝缘外径越小阻抗越大。 2电容:电容越小发泡度越大同时阻抗也越大; 3绝缘外观:绝缘押出不能偏心,同心度控制在90%以上;外观要光滑均匀无杂质,椭圆度在85%以上。 电线押完护套后基本上阻抗是不会再出现变化的,生产过程中的随机缺陷较小时造成的阻抗波动很小,除非在生产过程有过大的外部压力致使发泡线被压伤或压变形。当较严重的周期性不均匀缺陷时,且相邻点间的距离等于电缆传输信号波长的一半时,在此频率点及其整数倍频率点上将出现显着的尖峰(即突掉现象),这时不但阻抗不过,衰减也过不了。 二、各工序影响衰减的主要因素 a 衰减=a 金属衰减 +a 介质材料衰减 +a 阻抗不均匀时反射引起的附加衰减 1.导体: 导体外径下公差,电阻增大,影响传输效果及阻抗;所以一般都采用上公差的导体做发泡线。 高频时信号传输会出现集肤效应,信号只是在导体的表面流过,所以要求导体表面要平滑,绞合绝对不能出现跳股现象,单支导体及绞合后的圆整度要好。 导体束绞、绝缘押出及芯线对绞时张力都不能过大,以防拉细导体。 2.绝缘: 在绝缘时影响衰减的因素主要有绝缘材料、绝缘线径稳定性、发泡电容值及气泡匀密度、同心度(发泡层及结皮的同心度)、芯线的圆整度。在测试频率越高时对发泡材料的要求越高,但现在所用的DGDA3485是现在高频线用得最广泛的化学发泡料。 控制绝缘主要有以下几项: A.外径要控制在工艺要求偏差±0.02mm之内; B.发泡要均匀致密,电容要控制在工艺要求偏差±1.0PF之内; C.绝缘外结皮厚度控制在0.05mm以内; D.色母配比不能过大,越少越好,在1.5%左右;

PCB阻抗计算参数说明

阻抗计算: 1. 介电常数Er Er (介电常数)就目前而言通常情况下选用的材料为FR4,该种材料的Er 特性为随着加载频率的不同而变化,一般情况下Er的分水岭默认为1GH(高频)。目前材料厂商能够承诺的指标<5.4(1MHz),根据我们实际加工的经验,在使用频率为1GHZ以下的其Er认为4. 2左右。1.5—2. 0GHZ的使用频率其仍有下降的空间。故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。 我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。 7628——4. 5 (全部为1GHz状态下) 2116——4. 2 1080——3. 6 2. 介质层厚度H H (介质层厚度)该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话,则该部分的设计应力求准确,FR-4的H的组成是由各种半固化片组合 而成的(包括内层芯板),一般情况下常用的半固化片为: 1080 厚度0.075MM 7628 厚度0.175MM 2116 厚度0.105MM。 3. 线宽W 对于W1 W2的说明:

W1 此处的W=W1W仁W2. 规则:W仁W-A W—-设计线宽 A ---- E tch loss (见上表) 走线上下宽度不一致的原因是:PCB板制造过程中是从上到下而腐蚀,因此腐蚀出来的线呈梯形。 4. 绿油厚度:因绿油厚度对阻抗影响较小,故假定为定值0.5mil。 5. 铜箔厚度 外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格,一般有0.5OZ、1OZ 2OZ(1OZ约为 35um或1.4mil)三种,但经过一系列表面处理后,外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ 左右。内层铜箔即为芯板两面的包铜,其最终厚度与原始厚度相差很小,但由于蚀刻的原因,一般会减少几个um。

如何计算阻抗

如何计算阻抗(上) 原创声明:本文由一博科技原创,大家可下载阅读学习;如转载请保留出处。 关于阻抗的话题已经说了这么多,想必大家对于阻抗控制在pcb layout中的重要性已经有了一定的了解。俗话说的好,工欲善其事,必先利其器。要想板子利索的跑起来,传输线的阻抗计算肯定不能等闲而视之。 在高速设计流程里,叠层设计和阻抗计算就是万里长征的第一步。阻抗计算方法很成熟,所以不同的软件计算的差别很小,本文采用Si9000来举例。 阻抗的计算是相对比较繁琐的,但我们可以总结一些经验值帮助提高计算效率。对于常用的FR4,50ohm的微带线,线宽一般等于介质厚度的2倍;50ohm 的带状线,线宽等于两平面间介质总厚度的二分之一,这可以帮我们快速锁定线宽范围,注意一般计算出来的线宽比该值小些。 除了提升计算效率,我们还要提高计算精度。大家是不是经常遇到自己算的阻抗和板厂算的不一致呢?有人会说这有什么关系,直接让板厂调啊。但会不会有板厂调不了,让你放松阻抗管控的情况呢?要做好产品还是一切尽在自己的掌握比较好。 以下提出几点设计叠层算阻抗时的注意事项供大家参考: 1,线宽宁愿宽,不要细。这是什么意思呢?因为我们知道制程里存在细的极限,宽是没有极限的。如果到时候为了调阻抗把线宽调细而碰到极限时那就麻烦了,要么增加成本,要么放松阻抗管控。所以在计算时相对宽就意味着目标阻抗稍微偏低,比如单线阻抗50ohm,我们算到49ohm就可以了,尽量不要算到51ohm。 2,整体呈现一个趋势。我们的设计中可能有多个阻抗管控目标,那么就整体偏大或偏小,不要100ohm的偏大,90ohm的偏小。 3,考虑残铜率和流胶量。当半固化片一边或两边是蚀刻线路时,压合过程中胶会去填补蚀刻的空隙处,这样两层间的胶厚度时间会减小,残铜率越小,填的越

关于阻抗计算的说明

阻抗计算说明 一、使用软件polar –SI8000 二、常用的有以下四种模块,详细说明见下图: 1、外层单端:Coated Microstrip 1B H1:介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚。为阻抗线所在层别到参考层之间的介质厚度) Er1:PP片的介电常数(我司取值为:4.2) W1:阻抗线下线宽(假设客户要求线宽为W,则W1=W+0.5mil) W2:阻抗线上线宽(假设客户要求线宽为W,则W1=W-0.5mil) T1:成品铜厚(如:外层铜箔0.33OZ,电镀后完成铜厚约1.8mil) C1:基材的绿油厚度(我司取值按1.0MIL) C2:铜皮或走线上的绿油厚度(我司取值按0.4MIL) Cer:绿油的介电常数(我司取值按4.2) Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值

2、外层差分:Edge-Coupled Coated Microstrip 1B H1:介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚。为阻抗线所在层别到参考层之间的介质厚度) Er1:PP片的介电常数(我司取值为:4.2) W1:阻抗线下线宽(假设客户要求线宽为W,则W1=W+0.5mil) W2:阻抗线上线宽(假设客户要求线宽为W,则W1=W-0.5mil) S1:阻抗线间距(客户原稿) T1:成品铜厚(如:外层铜箔0.33OZ,电镀后完成铜厚约1.8mil(1.3OZ)) C1:基材的绿油厚度(我司取值按1.0MIL) C2:铜皮或走线上的绿油厚度(我司取值按0.4MIL) C3:基材的绿油厚度(我司取值按1.0MIL) Cer:绿油的介电常数(我司取值按4.2) Zo:由上面的参数计算出来的理论阻值

电感阻抗计算公式

电感阻抗计算公式 2008年01月31日 21:30 本站原创作者:本站用户评论(2) 关键字: 加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用 360ohm 阻抗,因此: 电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数: 圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径 (吋) 圈数 = [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈 空心电感计算公式 作者:佚名转贴自:本站原创点击数:6684 文章录入: zhaizl 空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度 单位分别为毫米和mH。。 空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量 l单位: 微亨 线圈直径 D单位: cm 线圈匝数 N单位: 匝 线圈长度 L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q 值决定 谐振电感: l 单位: 微亨 线圈电感的计算公式 作者:线圈电感的计算公式转贴自:转载点击数:299

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