用可控阻抗路由差分微帶線(xiàn)

2021-07-07

用可控阻抗路由差分微帶線(xiàn)

現代數字系統和低級模擬板需要實(shí)現精確特性阻抗計算和阻抗控制的方法。如果差分微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)對對稱(chēng)布線(xiàn)，則它們具有共模噪聲抗擾度，但它們還需要具有受控的差分阻抗，以確保整個(gè)互連中的阻抗匹配和一致的傳播延遲。使用 Altium Designer 中的差分微帶阻抗計算器，您將擁有確定最佳表面走線(xiàn)幾何形狀所需的設計功能，以確保 PCB 中的阻抗一致。

高速設計通常使用差分對進(jìn)行信號路由。這個(gè)簡(jiǎn)單的概念為數字系統提供了高共模噪聲抑制功能，幾乎涵蓋了 PCB 中的所有噪聲源。為了正確使用差分對，包括差分微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)，需要仔細選擇它們的寬度和間距，以確保它們具有一致的差分阻抗。

雖然您可以使用一些公式根據幾何體計算差分阻抗，但將過(guò)程顛倒過(guò)來(lái)并根據差分阻抗計算幾何體是很困難的。差分阻抗還與沿跡線(xiàn)的傳播延遲有關(guān)，必須知道這個(gè)量才能確保每個(gè)信號之間的長(cháng)度匹配。Altium Designer 現在包括一個(gè)集成的電磁場(chǎng)求解器，可自動(dòng)計算差分對阻抗，讓您專(zhuān)注于設計最佳 PCB 布局。布線(xiàn)工具還可以幫助您通過(guò)準確的布線(xiàn)和互連中的偏斜補償來(lái)布局電路板。

差分微帶線(xiàn)需要受控阻抗

在控制阻抗時(shí)，提出正確的走線(xiàn)寬度和線(xiàn)對間距很重要，而計算這些值是成功的關(guān)鍵。網(wǎng)上有許多計算器，它們也內置在您的 PCB 設計軟件中。受控差分阻抗從特性阻抗開(kāi)始。微帶線(xiàn)的特性阻抗由給定疊層的走線(xiàn)寬度決定。

一旦知道了特征阻抗，就可以通過(guò)設置差分對每一側的間距來(lái)確定差分阻抗。通過(guò)設置微帶線(xiàn)之間的正確間距，您可以將差分微帶阻抗設置為特定值。過(guò)去已經(jīng)確定了一些經(jīng)驗公式，但是當您可以訪(fǎng)問(wèn) PCB 設計軟件中的差分微帶線(xiàn)阻抗計算器時(shí)，可以獲得兩種類(lèi)型阻抗的最準確結果。

Altium Designer 提供用于控制阻抗的正確工具集

在您開(kāi)始在電路板上布線(xiàn)這些差分微帶線(xiàn)之前，您應該找到一個(gè)可靠的差分阻抗計算器。Altium Designer 中的集成電磁場(chǎng)求解器直接從您的 PCB 疊層中為微帶線(xiàn)提供精確的差分阻抗計算。您無(wú)需手動(dòng)輸入層厚值或在您的工作頻率下計算基板的介電常數；一切都在 Altium Designer 中為您完成。

確定差分微帶線(xiàn)阻抗首先要確定微帶線(xiàn)的特性阻抗。

您的層堆棧決定了電介質(zhì)厚度和接地平面距離，然后設置了信號所見(jiàn)的有效介電常數。然后，這些因素決定了特性阻抗和差分微帶阻抗。

雖然您需要精確計算差分微帶阻抗，但您可以使用一些簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行快速估算。

Altium Designer 的增強層堆棧管理器將為您的差分對計算阻抗曲線(xiàn)。

差分微帶線(xiàn)傳播延遲和偏斜

在控制阻抗時(shí)，提出正確的走線(xiàn)寬度和線(xiàn)對間距很重要，而計算這些值是成功的關(guān)鍵。差分對路由建立了一個(gè)平衡傳輸系統，該系統在 PCB 上傳送相等和相反的差分信號。差分信號 PCB 布線(xiàn)的目標是確保這對信號同時(shí)到達目標。

信號到達差分對末端所需的時(shí)間由差分阻抗決定，差分阻抗與傳播延遲有關(guān)。帶狀線(xiàn)中的信號速度很簡(jiǎn)單；它只是由基板的介電常數決定的。在差分微帶中，信號速度取決于有效介電常數，而后者又取決于差分微帶對的幾何形狀。準確確定差分微帶中的傳播延遲需要 PCB 布線(xiàn)工具中的集成場(chǎng)解算器。

在 PCB 中使用差分微帶線(xiàn)傳播延遲計算

Altium Designer 具有自動(dòng)功能，可以加快和簡(jiǎn)化差分微帶傳輸延遲計算。Altium Designer 提供的統一設計環(huán)境消除了移出設計、加載第三方計算器以及手動(dòng)將計算反饋回設計的需要。

通過(guò)確定差分微帶線(xiàn)跡線(xiàn)的傳播延遲，您可以減少差分對中每個(gè)信號之間的偏差，并確保您的信號準時(shí)到達接收器。通過(guò)將允許的偏斜設置為設計規則，Altium Designer 中的布線(xiàn)工具將根據您的設計容差檢查差分微帶線(xiàn)對的每一端。Altium Designer 的集成差分微帶阻抗計算器在您創(chuàng )建 PCB 布局時(shí)自動(dòng)確定板層堆疊和布線(xiàn)幾何結構的偏斜。

電路板中的偏斜補償不僅僅是調整走線(xiàn)長(cháng)度。您可以對突破使用延遲/相位調整，以保持差分對正確耦合和長(cháng)度匹配。

當您使用 Altium Designer 創(chuàng )建 PCB 布局時(shí)，您的傳播延遲結果將立即導入您的差分對布線(xiàn)功能。

Altium Designer 中的集成場(chǎng)解算器還可以幫助您分析 PCB 中微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)跡線(xiàn)之間的串擾。

Altium Designer 中差分微帶線(xiàn)對的長(cháng)度調諧接口。

試用 Altium Designer 中的高速布線(xiàn)工具

Altium Designer 中的差分對布線(xiàn)工具讓您可以推動(dòng)、推動(dòng)和打磨差分微帶線(xiàn)、帶狀線(xiàn)和共面波導跡線(xiàn)，同時(shí)保持所需的寬度和間距規則。Altium Designer 比這更進(jìn)一步，使用一組先進(jìn)的高速規則來(lái)控制測量的線(xiàn)路、信號路徑、路由拓撲等等。

直觀(guān)的用戶(hù)控制允許您通過(guò)沿路線(xiàn)路徑擦拭光標來(lái)添加長(cháng)度調整段。Altium Designer 依靠長(cháng)度調整算法自動(dòng)計算用于構建調整段的軌道和弧線(xiàn)的尺寸和位置。您可以將用于長(cháng)度調整的屬性基于設計規則、網(wǎng)絡(luò )的屬性或指定的值。

使用 Altium Designer 改善您的高速布線(xiàn)

從原理圖捕獲到 PCB 布局，Altium Designer 包括您創(chuàng )建下一個(gè) PCB 所需的一切。規則驅動(dòng)的設計引擎可幫助您在創(chuàng )建布局時(shí)評估電路板，包括差分微帶線(xiàn)對阻抗和傳播延遲容限。沒(méi)有其他系統在單個(gè)程序中提供這么多強大的功能。

只有 Altium Designer 包含您在單個(gè)程序中創(chuàng )建原理圖、PCB 布局和制造文檔所需的設計功能。

集成的 3D 電磁場(chǎng)求解器可自動(dòng)確定介電常數，包括色散和耗散模型。您將擁有精確計算阻抗所需的功能。

使用 Altium Designer 的 Draftsman 和 ActiveBOM 工具，為您的設計創(chuàng )建最終制造文檔從未如此簡(jiǎn)單。

在 Altium Designer 中找到您的高速 PCB 設計解決方案。

Altium Designer 中的原理圖編輯器可以輕松定義差分對和設置電氣設計規則。從那里，您可以通過(guò)設計同步將差分對定義移動(dòng)到 PCB，將差分對傳輸到 PCB 編輯器，然后查看和管理 PCB 上的差分對。Altium Designer 的統一環(huán)境使創(chuàng )建任何原理圖、布線(xiàn)、創(chuàng )建 PCB 布局和輸出最終制造文檔變得容易。