So spezifizieren Sie eine Impedanz von 100 Ohm auf einem PCB-Gerber

Zuerst eine Klarstellung: Wenn Sie bei 100Base-T die Längen zwischen ENCX24J600/Magnetik/Stecker kurz halten (<1"), muss die Impedanz nicht wirklich kontrolliert werden, sondern nur im Stadion sein. Ein digitales Hochgeschwindigkeits-Designbuch wird dies tun erkläre warum.

Zweitens muss diese Frage beantwortet werden, da Sie später eine schnellere Schnittstelle wie 1000Base-T oder 10 GbE oder ein anderes schnelles digitales Signal wie 3G-SDI verwenden möchten oder Ihre Längen möglicherweise etwas geringer sein müssen länger, oder Sie müssen möglicherweise einen Hochgeschwindigkeits-Speicherbus wie DDR3 routen, also was müssen Sie tun? diese Frage wiederholen?

Abschließend noch zum Thema:

• Berechnen Sie (von Hand, mit Software usw.), welche Leiterbahnabmessungen auf der Grundlage eines typischen Aufbaus, den der Hersteller anbietet, sein sollten. Wenn die Ergebnisse plausibel sind, verwenden Sie diese.
• Wenn die resultierenden Spuren nicht praktikabel sind (zu breit oder zu schmal), müssen Sie eine funktionierende Stapelung angeben. Es kann zu einem iterativen Prozess werden. Beginnen Sie mit einer Leiterbahndicke, die für Routing, Abstand, Herstellbarkeit usw. praktikabel ist. Berechnen Sie dann die dielektrische Dicke (bei einem Material mit einer bestimmten Dielektrizitätskonstante) für die benötigte Impedanz. Wählen Sie dann aus realen Optionen für Kerndicken und Prepreg-Platten und -Materialien die nächstliegende aus. Berechnen Sie dann die benötigten Spurmaße neu.
• Wenn Ihre Software dies zulässt, simulieren Sie Ihre kritischen Leitungen und stellen Sie sicher, dass Ihre Signalintegrität in Ordnung ist (dies erfordert Treibermodell, Leiterbahnabmessungen, Stapelspezifikation (Abstand zu Referenzebene(n) und dielektrischer Wert) und alle von Ihnen verwendeten Durchkontaktierungen (und ihre Abmessungen) Korrigieren Sie sie nach Bedarf.
• Jetzt haben Sie Ihre Stapel- und Leiterbahnabmessungen für die benötigte Impedanz, aber Sie müssen diese Informationen an den Leiterplattenhersteller weitergeben (was der Kern Ihrer Frage ist).
• Um den Stapel festzulegen, zeichnen Sie auf dem Gerber eine Darstellung davon und geben Sie die Dicke an. Fügen Sie einige Notizen hinzu, die die gewünschte Dielektrizitätskonstante und das Material angeben.
• Um die kontrollierte Impedanz anzugeben, können Sie, da der Wert der Leiterbahnbreiten der spezifischen Impedanz speziell sein wird , in den Anmerkungen nach Breite darauf verweisen. Ihre Werkzeuge helfen ihnen, die Spuren leicht zu identifizieren. Du kannst zum Beispiel sagen:

IMPEDANZGESTEUERTE SPUREN:

• 5-mil-Leiterbahnen auf der obersten Schicht sollten eine Impedanz von 100 Ohm (+/- 20 %) in Bezug auf die Ebene in Schicht 2 haben.

In Wirklichkeit passt der Leiterplattenhersteller die Breiten an die gewünschte Impedanz an, gemäß seinen internen Daten zu den genauen dielektrischen Inhalten und Breiten, die er zur Herstellung Ihrer Leiterplatte verwenden wird. Aber dank Ihrer Berechnungen wird es nahe an dem liegen, was Sie angegeben haben (so dass Dinge wie der Abstand zwischen den Spuren, Mindestbreiten und die allgemeine Routbarkeit nicht wesentlich beeinflusst werden, wenn sie die Anpassungen vornehmen).

Eine Google-Bildersuche ergab folgendes Beispiel:

Wenn Sie realistische Ergebnisse wünschen, können Sie die Impedanz nicht mit einfachen Formeln berechnen.

Leiterplattenhersteller führen Simulationen durch, die Folgendes berücksichtigen:

• die Dicke der Substrate
• die Dicke des Kupfers
• das Er aller Teile
• die nominelle Leiterbahnbreite
• die resultierenden Trapezformen der geätzten Spuren
• Die Dicke des Lötstopplacks (andere Dicke auf der Leiterbahn als auf dem Substrat)
• Temperatur
• usw...

Dadurch erhalten sie die Breite und die Abstände, die Sie in das Design einfügen müssen, um die richtige Impedanz zu erhalten. Daher ist die in Altium Designer eingebettete einfache Berechnungsformel nur eine grobe Annäherung, die mehr oder weniger gut funktioniert.

Und wenn die Impedanz in Ihrem Design kritisch ist, fügen die PCB-Hersteller normalerweise einen Testcoupon auf dem PCB-Panel hinzu. Dieser Coupon ist eine Spur mit der Geometrie, die Sie verwenden sollten, um beispielsweise Ihren 100-Ohm-Diff zu erhalten. Anschließend testet der Leiterplattenhersteller jedes Panel mit einem TDR, um zu garantieren, dass die Impedanz für jedes hergestellte Panel korrekt ist.

Um Ihre Frage zu beantworten, finden Sie ein Online-Berechnungsprogramm, das die Spurbreite für Sie berechnet. Aber das ist eine ungefähre (manchmal zu grobe). Sie sollten die von Ihrem Leiterplattenhersteller berechneten Werte verwenden.

Im Idealfall können Sie diese Simulation selbst durchführen, wenn Sie das richtige Werkzeug haben. Erstens weiß ich nicht, ob ein solches Tool kostenlos im Internet verfügbar ist, und zweitens haben Sie nicht die Nummern, um das Biest zu füttern. Normalerweise teilt der Leiterplattenhersteller keine Zahlen mit, wie sie erforderlich sind, um die Trapezform der geätzten Kupfer oder die resultierenden Dicken des Lötstopplacks und seines Er zu kennen.

Wenn Sie die Platine auslegen, entwerfen Sie einfach die Leiterbahnen für die gewünschte Impedanz. Ich benutze einen Online-Rechner und gebe die Spezifikationen meines Boards ein.



In der Regel erhalten Sie Stapelinformationen vom Boardhouse wie Sunstone , das Ihnen Informationen zu Abständen und Dielektrika gibt.



Ich hatte noch nie Impedanzprobleme von den Standard-Spec-Boards auf diese Weise, aber wenn es besonders kritisch ist, können Sie, wie Sie es getan haben, eine Impedanzkontrolle anfordern. Übrigens, wenn Sie Altium verwenden, stellen Sunstone und andere Boardhouses oft DRC-Dateien für Altium bereit .

Hier ist ein nettes Tool, das ich oft bei der Arbeit für schnelle Berechnungen verwende. Die schöneren Layout-Tools werden alles für Sie erledigen, aber Sie müssen Ihren Aufbau immer noch basierend auf den Fähigkeiten des Herstellers planen, wie es Samuel sagt. Dadurch erhalten Sie Einschränkungen wie die minimale Leiterbahndicke und die Dicke des Dielektrikums, die in das Werkzeug eingegeben werden müssen.

Olin hat natürlich auch recht. Designer versuchen, die Transformatoren/Empfänger so nah wie möglich am Stecker zu platzieren.

Saturn PCB-Toolkit