用可控阻抗路由差分微带线

2021-07-07

用可控阻抗路由差分微带线

现代数字系统和低级模拟板需要实现精确特性阻抗计算和阻抗控制的方法。如果差分微带线和带状线对对称布线，则它们具有共模噪声抗扰度，但它们还需要具有受控的差分阻抗，以确保整个互连中的阻抗匹配和一致的传播延迟。使用 Altium Designer 中的差分微带阻抗计算器，您将拥有确定最佳表面走线几何形状所需的设计功能，以确保 PCB 中的阻抗一致。

高速设计通常使用差分对进行信号路由。这个简单的概念为数字系统提供了高共模噪声抑制功能，几乎涵盖了 PCB 中的所有噪声源。为了正确使用差分对，包括差分微带线和带状线，需要仔细选择它们的宽度和间距，以确保它们具有一致的差分阻抗。

虽然您可以使用一些公式根据几何体计算差分阻抗，但将过程颠倒过来并根据差分阻抗计算几何体是很困难的。差分阻抗还与沿迹线的传播延迟有关，必须知道这个量才能确保每个信号之间的长度匹配。Altium Designer 现在包括一个集成的电磁场求解器，可自动计算差分对阻抗，让您专注于设计最佳 PCB 布局。布线工具还可以帮助您通过准确的布线和互连中的偏斜补偿来布局电路板。

差分微带线需要受控阻抗

在控制阻抗时，提出正确的走线宽度和线对间距很重要，而计算这些值是成功的关键。网上有许多计算器，它们也内置在您的 PCB 设计软件中。受控差分阻抗从特性阻抗开始。微带线的特性阻抗由给定叠层的走线宽度决定。

一旦知道了特征阻抗，就可以通过设置差分对每一侧的间距来确定差分阻抗。通过设置微带线之间的正确间距，您可以将差分微带阻抗设置为特定值。过去已经确定了一些经验公式，但是当您可以访问 PCB 设计软件中的差分微带线阻抗计算器时，可以获得两种类型阻抗的最准确结果。

Altium Designer 提供用于控制阻抗的正确工具集

在您开始在电路板上布线这些差分微带线之前，您应该找到一个可靠的差分阻抗计算器。Altium Designer 中的集成电磁场求解器直接从您的 PCB 叠层中为微带线提供精确的差分阻抗计算。您无需手动输入层厚值或在您的工作频率下计算基板的介电常数；一切都在 Altium Designer 中为您完成。

确定差分微带线阻抗首先要确定微带线的特性阻抗。

您的层堆栈决定了电介质厚度和接地平面距离，然后设置了信号所见的有效介电常数。然后，这些因素决定了特性阻抗和差分微带阻抗。

虽然您需要精确计算差分微带阻抗，但您可以使用一些简单的方法进行快速估算。

Altium Designer 的增强层堆栈管理器将为您的差分对计算阻抗曲线。

差分微带线传播延迟和偏斜

在控制阻抗时，提出正确的走线宽度和线对间距很重要，而计算这些值是成功的关键。差分对路由建立了一个平衡传输系统，该系统在 PCB 上传送相等和相反的差分信号。差分信号 PCB 布线的目标是确保这对信号同时到达目标。

信号到达差分对末端所需的时间由差分阻抗决定，差分阻抗与传播延迟有关。带状线中的信号速度很简单；它只是由基板的介电常数决定的。在差分微带中，信号速度取决于有效介电常数，而后者又取决于差分微带对的几何形状。准确确定差分微带中的传播延迟需要 PCB 布线工具中的集成场解算器。

在 PCB 中使用差分微带线传播延迟计算

Altium Designer 具有自动功能，可以加快和简化差分微带传输延迟计算。Altium Designer 提供的统一设计环境消除了移出设计、加载第三方计算器以及手动将计算反馈回设计的需要。

通过确定差分微带线迹线的传播延迟，您可以减少差分对中每个信号之间的偏差，并确保您的信号准时到达接收器。通过将允许的偏斜设置为设计规则，Altium Designer 中的布线工具将根据您的设计容差检查差分微带线对的每一端。Altium Designer 的集成差分微带阻抗计算器在您创建 PCB 布局时自动确定板层堆叠和布线几何结构的偏斜。

电路板中的偏斜补偿不仅仅是调整走线长度。您可以对突破使用延迟/相位调整，以保持差分对正确耦合和长度匹配。

当您使用 Altium Designer 创建 PCB 布局时，您的传播延迟结果将立即导入您的差分对布线功能。

Altium Designer 中的集成场解算器还可以帮助您分析 PCB 中微带线和带状线迹线之间的串扰。

Altium Designer 中差分微带线对的长度调谐接口。

试用 Altium Designer 中的高速布线工具

Altium Designer 中的差分对布线工具让您可以推动、推动和打磨差分微带线、带状线和共面波导迹线，同时保持所需的宽度和间距规则。Altium Designer 比这更进一步，使用一组先进的高速规则来控制测量的线路、信号路径、路由拓扑等等。

直观的用户控制允许您通过沿路线路径擦拭光标来添加长度调整段。Altium Designer 依靠长度调整算法自动计算用于构建调整段的轨道和弧线的尺寸和位置。您可以将用于长度调整的属性基于设计规则、网络的属性或指定的值。

使用 Altium Designer 改善您的高速布线

从原理图捕获到 PCB 布局，Altium Designer 包括您创建下一个 PCB 所需的一切。规则驱动的设计引擎可帮助您在创建布局时评估电路板，包括差分微带线对阻抗和传播延迟容限。没有其他系统在单个程序中提供这么多强大的功能。

只有 Altium Designer 包含您在单个程序中创建原理图、PCB 布局和制造文档所需的设计功能。

集成的 3D 电磁场求解器可自动确定介电常数，包括色散和耗散模型。您将拥有精确计算阻抗所需的功能。

使用 Altium Designer 的 Draftsman 和 ActiveBOM 工具，为您的设计创建最终制造文档从未如此简单。

在 Altium Designer 中找到您的高速 PCB 设计解决方案。

Altium Designer 中的原理图编辑器可以轻松定义差分对和设置电气设计规则。从那里，您可以通过设计同步将差分对定义移动到 PCB，将差分对传输到 PCB 编辑器，然后查看和管理 PCB 上的差分对。Altium Designer 的统一环境使创建任何原理图、布线、创建 PCB 布局和输出最终制造文档变得容易。