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What is Signal Integrity? PCB Design Fundamentals xSignals in Altium Signal Integrity Stimulus Design Rules Basics of Signal Integrity Analysis
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PCB铜粗糙度 PCB铜表面粗糙度多少算过多？ 1 min Blog 当我们谈论铜的粗糙度时，我们总是把它当作一个普遍的坏事来提起。事实上，有些电路即使铜很粗糙也能正常工作。只要你的走线在其他所有方面都按规格制造，只要你的操作频率或带宽足够低，走线的粗糙度可能就不重要。究竟什么构成了“足够低”，以及粗糙度的影响何时小到我们可以忽略它呢？ 在最近一篇关于铜箔的文章中，我提供了一些关于不同类型铜箔和你可以期望的一些粗糙度值范围的背景信息。当你开始寻找材料来构建你的高频设计时，值得确定粗糙度因素是否会影响阻抗和损耗到一个过度的程度。在这篇文章中，我将展示三种策略，你可以用来确定在你的设计中是否应该尽量减小粗糙度。这涉及查看数据，或进行一些简单的计算来确定粗糙度。 你应该何时担心铜箔的粗糙度？ 这是一个重要的问题，至少可以从两个角度来考虑。当你告诉设计师“嘿，你需要在阻抗计算中考虑铜的粗糙度时”，他们可能会想要扔掉他们的阻抗计算器，并放弃获得准确的阻抗预测。 实际上，在某些频率以下，铜的粗糙度不会产生明显的影响。如果你正在使用标准的低速数字总线（ I2C、SPI、UART，或者仅仅是切换你的GPIOs），那么你不需要担心铜的粗糙度有两个原因： 这些总线没有阻抗规格，因此不需要控制阻抗路由 这些信号的 大部分带宽都限制在铜的粗糙度成为影响设计的重要因素的频率以下。 然而，如果你正在设计最新迭代的常见数字协议、5 GHz WiFi、低信噪比射频印刷电路、雷达系统或超高速数字协议（56G+ SerDes），那么铜的粗糙度绝对重要，并且在选择材料时应该考虑。 不过于泛化，有两种方法可以解决问题并确定铜的粗糙度在你的设计中是否重要： 计算您提议的互连的粗糙和光滑阻抗谱，并进行比较 查看不同铜粗糙度值的插入损耗测量 使用#1中的结果获得传播常数，并比较作为粗糙度参数的函数的损耗 选项#1是您获得互连S11预测的首要步骤。选项#2和#3基本上是相同的，如果你仔细想想……你只是在比较S21的测量和计算。这里的想法是看看不同类型的PCB铜箔与几乎完美的铜相比产生过多的损失时，以及这是多少损失。 选项#1 您在PCB设计软件中找到的阻抗计算器非常适合在您能够访问材料集的粗糙度参数时，对粗糙阻抗的影响进行合理准确的估计。 阅读文章
PCB Copper Foil Types of PCB Copper Foil for High-Frequency Design 9 min Blog Does your design need smooth PCB copper foil? It all depends on the frequency range you’re working in. Learn more in this article. 阅读文章
Transmission Line Impedance Calculator PCB Transmission Line Impedance Calculators 6 min Blog We’ve compiled a set of transmission line impedance calculators for use in high speed PCB design and RF design. 阅读文章
Mode-Selective Transmission Line Harness mmWave Routing with a Mode-Selective Transmission Line 10 min Thought Leadership High frequency and data rate channels can be routed as a mode-selective transmission line. Here’s when you should consider this routing technique. 阅读文章
在PCB布线中使用电磁求解器进行寄生提取 在PCB布线中使用电磁求解器进行寄生提取 1 min Blog PCB 设计工程师 Simulation Engineers 电气工程师 PCB 设计工程师 PCB 设计工程师 Simulation Engineers Simulation Engineers 电气工程师 电气工程师 寄生提取：集成电路设计社区必须每天都要处理这个任务，特别是当门特征尺寸缩小到约350纳米以下且芯片以高切换速度运行时。PCB社区也必须处理这个概念，以便更好地设计电源传递网络、具有精确阻抗的互连以及正确量化串扰和耦合机制。有许多第三方应用程序可以用来从您的布局中提取特定几何形状的寄生元件，但这些工具的结果对于大多数设计软件来说是不切实际的。 为什么要担心PCB中的寄生元件，以及我们如何在设计过程中处理这些问题？有意和无意的寄生元件完全负责PCB中的信号和电源行为。当您计算阻抗时，您实际上是在计算两个重要的寄生元件，并且您正在使用这些作为布线引擎的一部分。您还可以使用这些值来进行诸如串扰预测、涉及瞬态和振铃的电源模拟，甚至是将ESD脉冲耦合到暴露的走线中。 为您的走线进行寄生提取 您创建的PCB堆叠将部分决定影响您的导体的寄生参数。实际上，您不需要复杂的场求解器就能确定PCB布局中特定走线周围出现的寄生参数。您在PCB布局中放置的走线将具有一些自然的寄生电容和电感，这决定了它们的阻抗。然而，如果您将一些铜靠近一条走线，将会有一些额外的互相电容和电感，这将修改走线的阻抗。实际上，使用阻抗计算工具以及文献中的一些分析公式或场求解器工具（如Ansys、COMSOL等）就可以确定这些寄生值。 对于PCB上的单条走线（无论其宽度如何），您可以通过两种方法获得寄生电容和电感： 直接计算，需要场求解器或一些在期刊文章中找到的复杂分析公式 通过比较计算，这涉及将无寄生阻抗计算与耦合走线阻抗计算进行比较 第一点，直接计算，非常强大，需要一些昂贵的软件。您也可以在文献中找到特定结构的公式，但这些通常是涉及潜在数十个参数的非常复杂的公式。不同结构的互耦合公式也很少有普遍性。 第二点，通过比较确定，实际上相对简单，如果你有公式可用，它仅仅是比较不同计算器得出的阻抗值的问题。这基本上是我在之前关于铜箔与50欧姆阻抗微带线/带状线之间的间隙的文章中所做的；通过 比较特定宽度的阻抗值，可以确定寄生效应何时对阻抗产生明显影响。 在接下来的部分，我将采取类似的方法，但我将使用Altium Designer中的场求解器来生成结果。使用单端迹线阻抗计算的结果，然后将这些与其他迹线阻抗计算结果进行比较，你可以通过一些简单的公式快速提取寄生参数的值。 方法 这里的方法很简单，依赖于比较孤立迹线的阻抗计算与带有寄生元件的迹线的阻抗计算。通过这种方式，你可以计算出寄生元件的值，这些寄生元件仅仅是互相电容和互感。注意，在这个例子中，我们使用的是无损耗阻抗，因为这是Altium Designer返回的值。然而，它确实可以为你提供直到GHz频率的寄生参数非常准确的估计。 请注意，任何计算器应用程序（例如我在其他一些博客中创建的计算器）或在Altium Designer中的层堆栈管理器只会返回 L或 L p。由于分子是传播常数，我们现在有2个方程和2个未知数，因此可以解决该系统以获得寄生参数。这个模型是从电报方程推导出来的，假设一个平面或接近线路的轨迹，其中附近的导体保持静止。 阅读文章
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