Jump to content

    
Sign in to follow this  
Dmil

Формулы для расчёта импеданса

Recommended Posts

В продолжение этой, там не получается продолжить.

У меня в общем-то тот же вопрос.

Может ли кто-то озвучить значения на реальных платах для разных конфигураций, чтобы можно было проверить точность расчетов?

Этот документ на сайте Polar говорит, что формулы Wadell'а точны.

Однако, стоит применить формулу коррекции проницаемости IPC-2141A (4-6) или Wadell (3.5.1.2 и 3.5.1.3) как результат разлетается. Почему тогда они есть в стандарте?

Результат расчета по формулам Wadell'a (в IPC-2141A с учетом их Errata такие же) для Edge-Coupled Surface Microstrip и Polar не сходятся сильно.

Согласно методичке от PCBtech Polar завышает сопротивления, тогда получается, что формулы стандарта крайне неточны, т.к. они дают значения еще большие.

Например, для 90 Ом USB разница ок. 15%. Т.е. по Polar расстояние между дорожками 0.1мм, по стандарту - 0.04мм при прочих равных. То есть плата будет требовать сильно разные требования к изготовлению.

Допустим, к производителю пришла плата рассчитанная и разведенная по формулам стандарта, он будет дорожки до 0.1 мм раздвигать?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/20/2018 at 1:58 PM, Dmil said:

Может ли кто-то озвучить значения на реальных платах для разных конфигураций, чтобы можно было проверить точность расчетов?

Как говорится, "мопед не мой, я просто объяву разместил"(с)

Вот статейка и презентация со сравнением результатов измерения и моделирования. Там есть и реальные исходные данные. Можно сравнить с тем, что выдает калькулятор. Любопытно услышать результаты.

Advanced Stackup Planning

40 GHz PCB Interconnect Validation: Expectations vs Reality

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/20/2018 at 1:58 PM, Dmil said:

У меня в общем-то тот же вопрос...

Вы усложняеете вопрос на пустом месте. Производители печатных плат закладывают разброс импеданса чуть ли не под 20% и вообще не парятся на эту тему.

Считать по формулам верх идиотизма, так как жизнь линий передачи настолько сложна, что считать их можно только 3D солвером, формулы не работают от слова совсем.

Что касается предельных случаев, у меня как раз был такой, а зафигачил переходные с зазорами до меди которые они не могли обеспечить.

ЧТО СДЕЛАЛИ КИТАЙЦЫ.

Они смасштабировали мои гербера так, чтобы прокатило на их производстве, в результате появилась сотня мест где медь слишком близко. После чего они запустили

скрипт, который тупо подрезал площадки переходных и после всего посчитали импеданс. Так как трассы стали шире, а зазору `уже ипеданс поменялся.

Но он пролез учитывая неслабые допуски, и они закатили это все в производство. И изготовили, в отчете указали реальные цифры и все.

И оно прокатило, и заработало. В итоге я понял две вещи, первое электроника имеет запас прочности, второй китайцы делают что хотят только помалкивают об этом.

И наконец считать импедансы можно и нужно но... без фанатизма. Посему эту ветку считаю абсолютно бессмысленной. О чем и говорю.

 

PS: Что касается вопроса про трассы расположенные слишком близко, то есть пять факторов которые влияют на импеданс. Ширина трассы, ширина зазора, толщина меди, высота до плана питания и материал диэлектрика.

Поэтому у производителя есть хорошее поле для маневра и китайцы освоили их в совершенстве, уж поверьте. Ваши трассы с зазаорами они разрулят не снижая скорости...

 

 

Edited by twix

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/26/2018 at 1:02 PM, svz said:

Как говорится, "мопед не мой, я просто объяву разместил"(с)

Вот статейка и презентация со сравнением результатов измерения и моделирования. Там есть и реальные исходные данные. Можно сравнить с тем, что выдает калькулятор. Любопытно услышать результаты.

Advanced Stackup Planning

40 GHz PCB Interconnect Validation: Expectations vs Reality

 

Верно :)

Спасибо!

Вот что получилось посчитать:

Ориентируясь по стр.8, 9
Согласно стр. 20 ширина и расстояние были изменены производителем
Срез на странице 55, 56

top layer:
Диэлектрик: Dk = 3.19, толщина 74 мкм (73.25 мкм, в реальности 69.77 мкм и 68.33 мкм),
Медь 35 мкм

Microstrip:
в таблице: Z = 40 Ом, ширина = 0.2 мм,
в таблице: Z = 50 Ом, ширина = 0.135 мм (производитель = 0.127 мм),

Microstrip differential:
в таблице: Z = 80 Ом, ширина = 0.17 мм, расстояние = 0.25 мм
в таблице: Z = 100 Ом, ширина = 0.12 мм, расстояние = 0.25 мм

разрез Microstrip differential:
ширина 102.77, 100.18, 104.79, 96.67 мкм, среднее 101.1 мкм
расстояние 260.24 мкм и 264.36 мкм, среднее 262.3 мкм
толщина меди 38.96, 35.43 мкм, среднее 37.195 мкм
----
Расчет Microstrip по IPC-2141A без 4-6:
Для 40 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, ширина 221.5 мкм. (или 42.63 Ома при 200 мкм)
Для 50 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, ширина 152.4 мкм. (или 53.41 Ома при 135 мкм и 55 Ом при 127 мкм)
----
Расчет Microstrip differential по TI SLLA311 для начальных данных:
Для 80 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, расстояние = 0.25 мм, ширина 144.9 мкм. (или 70.62 Ома при 170 мкм)
Для 100 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, расстояние = 0.25 мм, ширина 100.9 мкм. (или 90.66 Ома при 120 мкм)

Расчет Microstrip differential по TI SLLA311 для данных из разреза:
Для Dk = 3.9 (на веру), 70 мкм, расстояние = 262.3 мкм, ширина = 101.1 мкм, медь = 37.195 мкм -> 95.54 Ом
----
Расчет Microstrip differential по IPC-2141A без 4-6 для начальных данных:
Для 80 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, расстояние = 0.25 мм, ширина 185.1 мкм. (или 84.31 Ома при 170 мкм)
Для 100 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, расстояние = 0.25 мм, ширина 100.9 мкм. (или 103 Ома при 120 мкм)

Расчет Microstrip differential по IPC-2141A без 4-6 для данных из разреза:
Для Dk = 3.9 (на веру), 70 мкм, расстояние = 262.3 мкм, ширина = 101.1 мкм, медь = 37.195 мкм -> 109.5 Ом
----
Расчет Microstrip differential по IPC-2141A с 4-6 для начальных данных:
Для 80 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, расстояние = 0.25 мм, ширина 211.8 мкм. (или 92.16 Ома при 170 мкм)
Для 100 Ом при Dk = 3.9, 73.25 мкм, расстояние = 0.25 мм, ширина 148.9 мкм. (или 113 Ом при 120 мкм)

Расчет Microstrip differential по IPC-2141A с 4-6 для данных из разреза:
Для Dk = 3.9 (на веру), 70 мкм, расстояние = 262.3 мкм, ширина = 101.1 мкм, медь = 37.195 мкм -> 120.5 Ом

--------

Чем они считали не понял.

И опять получается, что уточненные формулы из IPC-2141A дают результат хуже, чем простые формулы из IPC-2141.

On 11/26/2018 at 3:29 PM, twix said:

считать их можно только 3D солвером, формулы не работают от слова совсем.

Под формулами понимается апроксимация замеренных реальных данных или апроксимация данных, полученных от солверов, для более простого расчета.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подскажите, как посчитать импеданс для проводника с опорой на соседние (с равными зазорами). Плата однослойная.

В Сатурне не нашел.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, _Sergey_ сказал:

Подскажите, как посчитать импеданс для проводника с опорой на соседние (с равными зазорами). Плата однослойная.

В Сатурне не нашел.

Такой софт много умеет https://www.polarinstruments.com/products/si/Si9000.html

есть на нашем ФТП

 

 

sss.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
26 minutes ago, _Sergey_ said:

Подскажите, как посчитать импеданс для проводника с опорой на соседние (с равными зазорами). Плата однослойная.

В Сатурне не нашел.

А если задать немыслимую высоту?

Saturn.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, _Sergey_ said:

Подскажите, как посчитать импеданс для проводника с опорой на соседние (с равными зазорами). Плата однослойная.

В Сатурне не нашел.

1.как то не кашерно рассчитывать импеданс без опорного слоя
2.в каком пакете разводите?

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часов назад, Frederic сказал:

1.как то не кашерно рассчитывать импеданс без опорного слоя

Почему? Может требуется сделать разводку на однослойке. Если у Вас, например, опора на полигон в том же слое с зазором, скажем, 0,2 - 0,25 мм, а плата, допустим, двуслойка в 2 мм толщиной, то волновое сопротивление при наличии или отсутствии нижнего опорного слоя почти что не будет различаться.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Подскажите, пожалуйста, насколько критично значение импеданса каждого проводника в дифф.паре (50 Ом которые), развожу плату с Ethernet 1Gb плюс на ней еще есть линии PCI... ну вообщем помимо Ethernet есть более высокочастотные линии связи.

Развожу на топ и бот слоях, подложка у них стандартная PP 1080 х 2.   

Ширина проводников 0.14мм, gap 0.12мм, в этом случае диф.импеданс 100 Ом примерно (нормально). А вот с импедансом каждого проводника 65 Ом. Это вообще нормально?

При этом если взять ширину проводника для дифф пары заведомо 50 Омную (0.22мм) то gap не удается подобрать (слишком большой). 

Подскажите пожалуйста, что делать в таких ситуациях? Будет оно работать на высоких частотах? (Гигов 6)

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 hours ago, Artem9717 said:

...Ethernet 1Gb плюс на ней еще есть линии PCI... ну вообщем помимо Ethernet есть более высокочастотные линии связи.

... Будет оно работать на высоких частотах? (Гигов 6)

Ну в перечисленном 6Г никак не наберется, но работать будет, почему б и нет?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this