用可控阻抗路由差分微帶線

2021-07-07

用可控阻抗路由差分微帶線

現代數字系統和低級模擬板需要實現精確特性阻抗計算和阻抗控制的方法。如果差分微帶線和帶狀線對對稱布線，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行信號路由。這個簡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，包括差分微帶線和帶狀線，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，但將過程顛倒過來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的傳播延遲有關，必須知道這個量才能確保每個信號之間的長度匹配。Altium Designer 現在包括一個集成的電磁場求解器，可自動計算差分對阻抗，讓您專注于設計最佳 PCB 布局。布線工具還可以幫助您通過準確的布線和互連中的偏斜補償來布局電路板。

差分微帶線需要受控阻抗

在控制阻抗時，提出正確的走線寬度和線對間距很重要，而計算這些值是成功的關鍵。網上有許多計算器，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始。微帶線的特性阻抗由給定疊層的走線寬度決定。

一旦知道了特征阻抗，就可以通過設置差分對每一側的間距來確定差分阻抗。通過設置微帶線之間的正確間距，您可以將差分微帶阻抗設置為特定值。過去已經確定了一些經驗公式，但是當您可以訪問 PCB 設計軟件中的差分微帶線阻抗計算器時，可以獲得兩種類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

在您開始在電路板上布線這些差分微帶線之前，您應該找到一個可靠的差分阻抗計算器。Altium Designer 中的集成電磁場求解器直接從您的 PCB 疊層中為微帶線提供精確的差分阻抗計算。您無需手動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。

確定差分微帶線阻抗首先要確定微帶線的特性阻抗。

您的層堆棧決定了電介質厚度和接地平面距離，然后設置了信號所見的有效介電常數。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單的方法進行快速估算。

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

差分微帶線傳播延遲和偏斜

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

信號到達差分對末端所需的時間由差分阻抗決定，差分阻抗與傳播延遲有關。帶狀線中的信號速度很簡單；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 布線工具中的集成場解算器。

在 PCB 中使用差分微帶線傳播延遲計算

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

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

電路板中的偏斜補償不僅僅是調整走線長度。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度匹配。

當您使用 Altium Designer 創建 PCB 布局時，您的傳播延遲結果將立即導入您的差分對布線功能。

Altium Designer 中的集成場解算器還可以幫助您分析 PCB 中微帶線和帶狀線跡線之間的串擾。

Altium Designer 中差分微帶線對的長度調諧接口。

試用 Altium Designer 中的高速布線工具

Altium Designer 中的差分對布線工具讓您可以推動、推動和打磨差分微帶線、帶狀線和共面波導跡線，同時保持所需的寬度和間距規則。Altium Designer 比這更進一步，使用一組先進的高速規則來控制測量的線路、信號路徑、路由拓撲等等。

直觀的用戶控制允許您通過沿路線路徑擦拭光標來添加長度調整段。Altium Designer 依靠長度調整算法自動計算用于構建調整段的軌道和弧線的尺寸和位置。您可以將用于長度調整的屬性基于設計規則、網絡的屬性或指定的值。

使用 Altium Designer 改善您的高速布線

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

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

集成的 3D 電磁場求解器可自動確定介電常數，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，為您的設計創建最終制造文檔從未如此簡單。

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，您可以通過設計同步將差分對定義移動到 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 的統一環境使創建任何原理圖、布線、創建 PCB 布局和輸出最終制造文檔變得容易。