PCB板阻抗计算及信号传输延时计算

haidaowang

" F7 w& B" Q: `" C- N& D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；

1、定义-高速信号/低速信号

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；

% D! D3 Z& I' Ni）、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；
6 W* k# i3 l8 X" q8 g9 ~  L, R
ii）、核心公式为：“Tr<1/4*Td”；

$ S, {7 ~5 v  p: M' B) |9 R+ R% Kiii）、含义为：“上升沿时间”小于“传输延时”的1/4；

# i3 }  `2 }. {* ^$ X7 Liv）、参考截图如下所示：
- T3 }5 q% L. ?+ _3 }  l  ^4 C
5 `+ k7 P1 C1 {, N  U

" X( J6 t. u" T/ D$ A4 {) ?, r
" q, t$ }5 O( a7 ?# D9 E1 x4 C要点：其也可化为“波长关系”，即：“4*λd<λr”；

+ }4 o3 k& F# H2、速度-电信号传播速度
- B, c+ I4 y" ~9 w: r/ w( P- _
" w/ m0 |; u1 A: [2 m( s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：

+ r* J2 m& z, l( U  x# Gi）、“光速c”：为“常数”，记住关系式“c=11800mil/ns”，具体如下：
: A1 c7 r5 z. i7 G5 C
1 ^: A# {0 d1 t" ?4 e7 ^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；
/ f3 O+ A- |0 p7 J5 I7 o7 V) z
ii）、“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：
7 Z1 r. m, b8 [
数值公式（3项式）：v=c*(Er^0.5)=(1.18*10^4)**(Er^0.5)；

+ F0 D6 K! }$ L- biii）、“实例”：对“FR-4”材料，其“相对介电常数Er=4.0”，
9 i$ L3 K( l+ {% J
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：

9 d7 m9 m2 S# [5 x4 L3 u4 h

9 D* n2 u' d8 f6 @, _2 P
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；

譬如上图中所示：“FR-4”的材料，其“Er=4.0”；

3、高速信号简介

4 o8 F; F7 t5 J% U1 k& f对“高速信号简介”如下图所示：

- x9 Z% z; t1 @7 z3 z* u

Hello_Mr.li

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