SI9000在PCB阻抗中的應用

用SI9000如何計算微帶線

一．幾個概念：

阻抗的定義：在某一頻率下，電子器件傳輸信號線中，相對某一參考層，其高頻信號或電磁波在傳播過程中所受的阻力稱之為特性阻抗，它是電阻抗，電感抗，電容抗……的一個矢量總和。

阻抗匹配:是為了保證能量傳輸損耗最小，匹配就是上一級電路的內電阻要等於下一級電路的輸入電阻。當電路實現阻抗匹配時，將獲得最大的功率傳輸，反之，當電路阻抗失配時，不但得不到最大功率傳輸，還可能對電路產生損害。

目前常見阻抗分類：單端(線)阻抗、差分(動)阻抗、共面阻抗三種情況。

目前我司要考慮阻抗匹配的線有：USB差分線90歐，網口線差分100歐，RF輸入信號單端75歐

二．實例：

1.工具可以到FTP上面下載，

路徑為：

ftp://172.16.1.56/工具軟體/工具軟體-上傳區/

2.下面以SI9000為例給出模型：

1).首先了解一下幾個參數的含義：

H1：外層到VCC/GND間的介質厚度W2：阻抗線線面寬度

W1:阻抗線線底寬度S1：差動阻抗線間隙

Er1:介質層介電常數T1：線路銅厚，包括基板銅厚+電鍍銅厚

CEr:阻抗介電常數C1:基材阻焊厚度

C2:線面阻焊厚度C3:差動阻抗線間阻焊厚度

2).二層板，板厚1.6的兩個模型：

a.USB差分線90歐可參考如下：

(一)、USB信號線90Ω阻抗

兩層板：

兩側包地地：差分信號線寬9mil，線距5mil，差分信號與地間距5mil；（計算髮現兩側包地時，地線寬度對阻抗的影響很小，所以以下均按照成片鋪銅模型進行計算，實際設計中應盡量加寬地線寬度，盡量減小差分信號的干擾與抗干擾。）

四層板：

兩側包地：線寬8mil，線間距6mil與包地線間距6mil；

(二)、網口/HDMI線100Ω差分阻抗：

兩層板：

兩側包地：線寬8mil，線間距6mil，差分信號與地間距6mil；

四層板：

兩側包地：線寬7mil，線間距8mil，與地線間距8mil；

(三)、RF信號75Ω單端阻抗：

兩層板：

兩側包地：線寬20mil，與地間距17mil；

（四）、藍牙/Wifi單端50Ω阻抗：

兩層板：

兩側包地：線寬30mil，與地間距7mil；

四層板：

兩側包地：線寬10mil，線間距9mil；

廠家會根據實際做些細微的調整，以滿足阻抗的要求，廠家也只能保證阻抗值±10%，以下是廠家給出的報告:

三．外協聯繫方式

以下是我司合作的廠家電話，若想更進一步了解可以聯繫他們的工程師：

不公開

四．四層板如何計算:

4層板計算相對複雜點，有一種方法可以借鑒，一般我們的4層板中間層是GND/POWER，要求走阻抗的線在TOP/BOM層，這樣就和相臨層構成2層板，可以參考以上介紹的二層板的模型來計算:

4層板的構造示意如下：

假如在L1層走微帶線，P2是GND層，可參照上述介紹的二層板模型，但要注意H1(為L1和L2層之間的PP厚度,可以用一種PP或多種PP進行疊加)，plating這個要根據我們的要求最終銅厚來定，目前我司4層板線路銅厚T1=1.378mil,以下各種介質厚度及介電常數ER1作為參考：

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