Перейти к содержанию
    

PCB индуктивность змейкой

Попробовал в Sonnet, там есть Inductance 1 и Inductance 2. Результат различается, иногда в 2 раза. Чему верить?

 

При использовании Inductance 1 предполагается, что один из портов (один из выводов катушки) заземлен. Если же оба вывода катушки нагружены на 50-омные порты, то следует использовать Inductance 2.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

При использовании Inductance 1 предполагается, что один из портов (один из выводов катушки) заземлен. Если же оба вывода катушки нагружены на 50-омные порты, то следует использовать Inductance 2.

Это не так.

Inductance 1

Inductance (in nH) of a one-port or two-port assuming a series RL. Any parasitics to ground at the selected port are included in the inductance calculation. This equation is not valid for three or more ports.

If the circuit is a two-port, the inductance is computed based on shorting the other port to ground.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это не так.

Inductance 1

Inductance (in nH) of a one-port or two-port assuming a series RL. Any parasitics to ground at the selected port are included in the inductance calculation. This equation is not valid for three or more ports.

If the circuit is a two-port, the inductance is computed based on shorting the other port to ground.

как я ошибался! :wub:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если я правильно понял Ваше пожелание по конфигурации, то вот:

Не могли бы Вы все же сообщить точные геометрические размеры

рассчитанных Вами в посте #29 змеек, т.е. значения:

длины сегмента l=?,

шага змейки a=?,

ширины проводника b=0,5 мм?,

и, для определенности,

толщины металлизации PCB h=?

 

Это позволило бы оценить точность формул, полученных с помощью

вычисления индуктивности N-проводной линии..

Изменено пользователем blackfin

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо.

...

В процессе написания программы, обнаружил в статье две незначительные опечатки.

 

1. В начале статьи:

- напечатано: "...который, в свою очередь, много больше диаметра провода b."

- следует читать: "...который, в свою очередь, много больше радиуса провода b."

На вывод формул это не влияет, но при вычислении индуктивности подставлять значение радиуса "b".

 

2. В конце статьи:

- напечатано: "...что при x > 1 и увеличении x функция ln(x)/x монотонно убывает.."

- следует читать: "...что при x > e и увеличении x функция ln(x)/x монотонно убывает.."

Указывает на то, что при x = e фукция ln(x)/x имеет максимум.

 

Теперь о вычислении индуктивностей.

 

Замечу сразу, что ни левая, ни правая топология не удовлетворяют

условиям применимости формул, полученным в статье.

Первая, т.к. не выполняется условие: a>>b или 1.0[мм]>>0.25[мм].

Вторая, т.к. не выполняется условие: l>>a или 4.0[мм]>>6.0[мм].

 

Далее, т.к. теперь нам известно, что инуктивностью боковых сторон

змейки пренебрегать нельзя, учтем их влияние, добавив к индуктивности из (12)

слагаемое из (3): L = 2*(N-1)*a*(µ/4π)*(ln(2a/b)-3/4), учитывающее

коэффициенты самоиндукции (N-1)-го бокового отрезка длины "a".

Т.о. вместо (12) используем выражение:

 

L = N*2*l*(µ/4π)*[ln(a/b)+1/4-delta(N)]+2*(N-1)*a*(µ/4π)*(ln(2a/b)-3/4).

 

Результаты рассчета.

1. Рисунок слева:
total segments: N = 6
meander step:   a = 1.00 [mm]
segment length: l = 4.00 [mm]
radius of wire: b = 0.25 [mm]

inductance:     L = 8.16 [nH]

2. Рисунок справа:
total segments: N = 2
meander step:   a = 6.00 [mm]
segment length: l = 4.00 [mm]
radius of wire: b = 0.25 [mm]

inductance:     L = 9.23 [nH]

Возможные источники ошибок:

1. отличие от круглого сечения проводника,

2. для топологии слева нельзя считать, что N=6, скорее, N=5+1/2+1/2.

3. не учтены короткие отрезки на обоих концах змейки в точках подключения.

Но в целом, IMHO, ошибку 10%-20% можно считать удовлетворительной.

 

Текст программы:

// MeanderInductor.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include "stdafx.h"
#include <math.h>
#include <stdio.h>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int N;                  // total segments
    double l = 4.0;         // segment length [mm]
    double b = 0.25;        // radius of wire [mm]
    double L;               // inductance     [nH]
    double a;               // meander step   [mm]
    double delta;

    N = 6;
    a = 1.0;
    printf("total segments:\tN = %d\n",N);
    printf("meander step:\ta = %4.2f [mm]\n",a);
    printf("segment length:\tl = %4.2f [mm]\n",l);
    printf("radius of wire:\tb = %4.2f [mm]\n\n",b);

    delta = 0.0;
    for (int k = 1; k < N; k++)
        delta += 2*(1.0-(double)k/N)*(1-2*(k&1))*log((double)k);

    L = 0.2*l*N*(log(a/b)+0.25-delta)+0.2*(N-1)*a*(log(2*a/b)-0.75);
    printf("inductance:\tL = %4.2f [nH]\n\n",L);

    N = 2;
    a = 6.0;
    printf("total segments:\tN = %d\n",N);
    printf("meander step:\ta = %4.2f [mm]\n",a);
    printf("segment length:\tl = %4.2f [mm]\n",l);
    printf("radius of wire:\tb = %4.2f [mm]\n\n",b);

    delta = 0.0;
    for (int k = 1; k < N; k++)
        delta += 2*(1.0-(double)k/N)*(1-2*(k&1))*log((double)k);

    L = 0.2*l*N*(log(a/b)+0.25-delta)+0.2*(N-1)*a*(log(2*a/b)-0.75);
    printf("inductance:\tL = %4.2f [nH]\n\n",L);

    return 0;
}

Изменено пользователем blackfin

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А вот вам статейка, внимательно не читал, но думаю будет полезна

MeanderInductors_01.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чё-то шума то сколько из-за какой-то меандровой индуктивности. :) ИМХО почти в любой книжке по проектированию СВЧ можно найти выражение для ее индуктивности. Я вот такой формулой как-то пользовался (Чернушенко - Конструирование экранов и СВЧ устройств):

 

L=0.1*b(4*n*ln(2*a/w)-1.5*n) [нГн],

где b - высота "импульса" [мм];

a - ширина "импульса" (полпериода меандра) [мм];

w - ширина линии [мм];

n - число "импульсов".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

змеевидные структуры используются для выравнивания длин проводников в скоростных параллельных шинах, там где имеет значение задержка распостранения сигналов между проводниками.

 

по поводу змеевидной индуктивности в чистом виде на этих частотах сомнительно ...

просто на 2,4 это будет комплексная неоднородность с индуктивной составляющей.

я думаю лучше посчитать обычную спиралевидную печатную индуктивность и не изобретать велосипед.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...