Краткий справочник по расчёту импеданса, целостности сигнала и распределению питания. Основные уравнения, которые должен знать каждый проектировщик PCB.
Действительно для соотношения w/h между 0.1 и 3.0. Для w/h < 1, точность ~2%.
Для центрированной полосковой линии. Смещенная полосковая линия требует более сложного расчета.
Для слабо связанных пар, Zdiff ≈ 2 × Z₀. Плотная связь уменьшает Zdiff.
Микрополосковая линия εᵣ(eff) ≈ (εᵣ + 1)/2. Полосковая линия εᵣ(eff) = εᵣ. Типичный FR-4: ~6 in/ns.
Дорожка становится линией передачи, когда длина > λ/10. При 5 ГГц в FR-4, λ ≈ 1.2 дюйма.
Если длина дорожки > Lcrit, рассматривать как линию передачи. Практическое правило: 1 дюйм для 1 нс времени нарастания.
Медь 1 унция = 1.4 мил (35 мкм). 0.5 унции = 0.7 мил.
При 1 ГГц глубина скин-слоя меди ≈ 2.1 мкм. Ток сконцентрирован на глубине 3δ.
Преобразовать Np/m в dB/дюйм: умножить на 0.22. Диэлектрические потери доминируют выше ~1 ГГц.
NEXT насыщается после связанной длины = время нарастания × скорость. Доминирует в микрополосковых линиях.
FEXT увеличивается со связанной длиной. Ноль в идеальной полосковой линии (однородная среда).
Уменьшает перекрестные помехи до ~10%. Для критических сигналов используйте расстояние 5W или экранирование.
Для питания 1.0В с пульсацией 5% и переходным током 10А: Ztarget = 5 мОм.
Выше резонанса конденсатор становится индуктивным. Используйте несколько значений для покрытия диапазона частот.
Типичное переходное отверстие 10 мил, плата 62 мил: ~1 нГн. Уменьшить с помощью большего диаметра или заземляющих переходных отверстий.
Γ = 0 для согласованной нагрузки, Γ = 1 для разомкнутой цепи, Γ = -1 для короткого замыкания. |Γ| < 0.1 обычно приемлемо.
RL > 20 дБ означает |Γ| < 0.1 (10% отражение). Более высокий RL лучше.
VSWR = 1 - идеальное согласование. VSWR < 1.5 обычно приемлемо для цифровых сигналов.