PCB板阻抗计算及信号传输延时计算

haidaowang

本次介绍“PCB板阻抗计算及信号传输延时计算-01-通用计算”，本章主要参考网络上的共享资料，感谢网友的无私奉献；
$ i$ V, Y2 x2 v; a0 l" K
7 _8 O! C1 m0 i% Z& I1、定义-高速信号/低速信号
* N# V8 T) m! r9 D. a3 B: D
对“高速信号”或“低速信号”并不同于“高频信号”、“中频信号”、“低频信号”，其定义暂时并没有完全一致的标准，暂时采用比较普遍的定义方式；
( B% r( z; u4 U3 r8 S# Z; ~
# N) R: A  F, k* R, K, \6 Ti）、判别要点：“上升沿时间”与“传输延时”的等级关系，或是“50MHz以上信号”所占权重；

; n4 M( J; x) v* f# pii）、核心公式为：“Tr<1/4*Td”；

iii）、含义为：“上升沿时间”小于“传输延时”的1/4；

iv）、参考截图如下所示：
( V( l2 h0 S% W8 W0 m% N  e


; a- j0 p, k* ~9 {/ m6 N8 L/ H
& x' Q1 K8 X9 n3 G要点：其也可化为“波长关系”，即：“4*λd<λr”；

  S/ T% B4 Z, h1 h. F4 z2、速度-电信号传播速度

9 A" Y8 S- h- f9 O# k7 v3 w对“电信号传播速度”也有专门的计算公式，核心模型源自于“光速C”的计算，重要数据为：

i）、“光速c”：为“常数”，记住关系式“c=11800mil/ns”，具体如下：

数值公式（5项式）：c=30万公里/秒=3*10^8m/s=3*10^10cm/s=11800mil/ns=1.18*10^4mil/ns；
3 s# c" e3 P. e/ p, x
: j, n6 D; b) u' F  _* U) Aii）、“电信号传播速度v”：为“常数”，记住特例“FR-4”对应“5900mil/ns”，具体如下：

$ ?4 D0 Z, N+ I( d数值公式（3项式）：v=c*(Er^0.5)=(1.18*10^4)**(Er^0.5)；

1 n6 S4 p) y; J1 X- \iii）、“实例”：对“FR-4”材料，其“相对介电常数Er=4.0”，

) A$ \7 `1 a8 k/ V此时：传播速度v=(1.18*10^4)**(4^0.5)=5900mil/ns=5.9*10^3mil/ns；

最后，具体截图如下所示：



+ T% S- }5 [$ c9 J
% x  }0 M" M; g  `$ J5 ~注意：此处引入了“相对介电常数Er”：表示为“相对真空环境”的“数值百分比”，对常用的PCB材料，也是有固定的“数值区间范围”，因此可作为“已知数”，进行计算；
  v  I+ @  F6 r2 I! [; p0 _. _
, z/ f, L1 K* d, h2 _6 \譬如上图中所示：“FR-4”的材料，其“Er=4.0”；

3、高速信号简介
8 _" g" L0 `! B
对“高速信号简介”如下图所示：

# g0 ^, B6 q$ ^% S7 x3 Z2 @( q) C6 s

Hello_Mr.li

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