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工程师总结:信号完整性设计经验100

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-06-14 10:29    浏览量:
1,信号上升时间约为时钟周期的10%,即1 / 10x1 / Fclock。
 
例如,100MHZ导致上升时间约为1NS。 2.理想方波的N次谐波幅度约为时钟电压值的2 /(N)倍。
 
例如,1V时钟信号的一次谐波幅度约为0.6V,三次谐波的幅度约为0.2V。 3.带宽与信号上升时间之间的关系为:BW = 0.35 / RT。例如,如果上升时间为1NS,则带宽为350MHZ。
 
如果互连线的带宽为3GHZ,则它可以传输的最小增加时间约为0.1NS。
 
4,如果你不知道上升时间,你可以认为信号带宽大约是时钟频率的5倍。
 
5,LC电路谐振频率为5GHZ / sqrt(LC),L单位为NH,C单位为PF。
 
6,在400MHZ,轴向引脚电阻可视为理想电阻,在2GHZ,SMT0603电阻可视为理想电阻。
 
7.对于8NH,SMT电阻的ESL,轴向引脚电阻的ESL(PIN电阻)约为1.5NH。
 
如图8所示,单位长度电阻的接合线附近的1MIL的直径约为1欧姆/ IN。
 
如图9所示,24AWG线的直径约为20MIL,电阻率约为25欧姆/ FT。
 
10,1盎司桶管的块电阻率约为每块0.5欧姆。
 
11,在10MHZ时,1盎司的铜线开始产生集肤效应。
 
如图12所示,1IN球形电容的直径约为2PF。
 
13,硬币大小的一对平行板,板充满空气,它们之间的电容约为1PF。当电容器板之间的距离等于电路板的宽度时,边缘产生的电容与平行板形成产生的电容相同。
 
例如,当估计线宽为10MIL,中等厚度为10MIL的微带线的平行板电容时,估计值为1PF / IN,但实际电容约为上述电容的两倍,即2PF / IN。
 
15.如果您对材料的性质一无所知,只知道它是有机绝缘体,则介电常数约为4。
 
16,1个芯片的功率为1W,去耦电容(F)可以提供电荷,使得电压降低于时间(S)的5%是C / 2。
 
如图17所示,在典型的电路板时钟中,当介质的厚度为10MIL时,电源和接地平面之间的耦合电容为100PF / IN平方,并且它与介质的厚度成反比。
 
如图18所示,如果体的介电常数为50欧姆的微带线为4,则其有效介电常数为3。
 
19.直径为1MIL的圆形导线的局部电感约为25NH / IN或1NH / MM。
 
20,由10MIL粗线制成的1IN直径的环形线圈,其尺寸相当于拇指和食指周围,其电路电感约为85NH。 21.直径为1IN的环的单位长度电感约为25NH / IN或1NH / MM。
 
例如,如果封装引线是环形线的一部分并且长度为0.5IN,则其电感约为12NH。
 
如图22所示,当一对圆棒的中心距小于它们各自长度的10%时,局部互感约为其局部互感的50%。
 
23.当一对圆棒的中心距离与它们自己的长度相当时,它们之间的局部互感小于它们各自局部互感的10%。
 
24. SMT电容器的环路电感(包括表面布线,穿孔和电容本身)约为2NH,需要做很多工作才能将该值降低到1NH以下。
 
如图25所示,平面朝向电路电感的上部单元面积是33PHx介质厚度(MIL)。如图26所示,孔的直径越大,其扩散电感越低。
 
在孔上方直径为25MIL的扩散电感约为50PH。
 
27,如果有一个出砂孔区域,当空闲区域占50%时,会使平面对之间的回路电感增加25%。 28.铜的趋肤深度与频率的平方成反比。在1GHZ,它是2UM。
 
因此,当10MHZ时,铜的表皮是20UM。如图29所示,在50欧姆的1盎司铜传输线中,当频率大约高于50MHZ时,单位长度环路电感是恒定的。
 
这表明当频率高于50MHZ时,特征阻抗是常数。
 
30,铜在电子的速度上极慢,相当于蚂蚁的速度,即1CM / S.如图31所示,空气中信号的速度约为12IN / NS。
 
大多数聚合物材料的信号速度约为6IN / NS。
 
32.在大多数轧制材料中,线路延迟1 / V约为170PS / IN。
 
如图33所示,信号的空间扩展等于上升时间X speed,即RTx6IN / NS。
 
34.传输线的特征阻抗与每单位长度的电容成反比。
 
35.在FR4中,所有50欧姆传输线的单位长度电容约为3.3PF / IN。
 
36.在FR4中,所有50欧姆传输线的单位长度电感约为8.3NH / IN。
 
如图37所示,对于50欧姆微带线中的FR4,其中等厚度约为线宽的一半。
 
如图38所示,对于FR4中的50欧姆带状线,平面之间的间隔是信号线宽度的两倍。如图39所示,在远小于信号返回时间的情况下,传输线的阻抗是特征阻抗。
 
例如,当驱动3IN长50欧姆传输线时,所有驱动源都会感觉到50欧姆的恒定负载,其上升时间和1NS沿着路径传输并且在上升跳跃时间期间发生。
 
总电容与传输线延迟之间的关系为C = TD / Z0。
 
电感和传输线总回路延迟之间的关系是L = TDxZ0。
 
42.如果50欧姆微带线中的返回路径宽度等于信号线的宽度,则当返回路径无限宽时,特征阻抗比特征阻抗高20%。
 
如图43所示,如果50欧姆微带线中的返回路径宽度是信号线宽度的至少3倍,那么当特征阻抗偏差小于1%时,其特征阻抗和返回路径无限宽。
 
如图44所示,布线的厚度可以影响特性阻抗,厚度增加1MIL,阻抗减小2欧姆。
 
45,微带线对准焊接厚度会降低特性阻抗,厚度增加1MIL,阻抗减小2欧姆。
 
46.为了获得精确的聚合电路近似,在每个上升时间的空间扩展中至少需要3.5个LC部分。
 
如图47所示,单段LC模型的带宽为0.1 / TD。
 
48,如果传输线SHIENBI信号上升时间短20%,则无需结束传输线。
 
49.在50欧姆系统中,由5欧姆的阻抗变化引起的反射系数为5%。 50.使所有突变(in)尽可能短地保持上升时间(NS)的值。

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