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Polar SI9000的妙用,它不仅仅只是算阻抗

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    发表于 2018-12-1 16:56:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
    用SI9000计算阻抗是大家众所周知的事情,用这个软件计算阻抗的教程也是多的数不胜数。但是关于除了计算阻抗以外的功能运用,似乎我们都关注的比较少,但是在很多设计场合这些功能我们都可以用得到。对于旧版本的SI9000,打开软件,下方有两个可供切换的功能窗口。

    但是2011版本的Polar SI9000又新增了两个功能窗口。
    下面就都扒出来瞧一瞧。
    1.Lossless Calculation(无损计算)
    这个窗口就是用来计算阻抗的功能窗口,也是研发工程师们用的最多和关注度最高的一个功能。通常我们计算完阻抗,评估好层叠厚度,线宽,铜厚等就完事了。但是你还可以尝试着按下“More”按钮。如下图所示。
    计算完阻抗,按下“More”按钮之后,你将获取该阻抗线更多的信息:每英尺的传输延时,每英尺的寄生电感,每英尺的寄生电容等如下图所示。

    2.Frequency Dependent Calculation(受频率影响的参数计算)
    这个窗口主要是用来评估传输线损耗、阻抗、寄生参数、趋肤效应等随频率变化的趋势。

    先设置好传输线的长度,传输线材料(一般为copper),导体的电导率(默认为copper的电导率5.80E+07),板材的介质损耗角,信号的上升时间,最大最小频率等。然后点击Calculate查看相应参数的频率曲线。

    损耗随频率的变化曲线

    阻抗随频率的变化曲线

    趋肤效应随频率的变化曲线
    .
    .
    .

    3.Sensitivity Analysis(灵敏度分析)
    灵敏度分析提供了阻抗变化范围与物理结构变化之间的比例关系对照并以图形化显示出来。例如我们可以设定层叠厚度H变化的范围,得出对应的特性阻抗值随H的变化曲线,或者还可以设置一个特定的阻抗值,来评估层叠厚度H和线宽W1之间的变化关系。

    阻抗随介质厚度H1的变化曲线


    阻抗不变,线宽W1随介质厚度H1的变化曲线

    4.Via Checks(过孔检查)
    提供了关于电镀通孔(PTH)对于阻抗和信号完整性影响的简单建模,认识到当它在器件之间传播时需要向信号呈现恒定阻抗。可以一此来判断过孔stub对信号的影响及焊盘Anti-Pad对阻抗的影响。

    4.1 Via Stub Check
    首先要根据设计情况来设置信号的过孔Stub长度,介质的介电常数,信号的上升时间或者频率,SI9000会根据这三个参数来计算,最终的结果是否满足电气性能的要求是通过显示不同的颜色来判定。

    绿色,表示当前的过孔Stub长度符合设计要求。

    黄色,表示当前的过孔Stub长度会引起信号问题

    红色,表示当前的过孔Stub长度会引起严重的信号问题

    4.2 Via Pad/Anti-Pad Calculation
    该项功能主要是验证过孔反焊盘对过孔阻抗的影响,不同的大小的反焊盘,过孔阻抗会有很大的变化。

    可以看得到,要想过孔的阻抗满足50欧姆阻抗要求,反盘一定要设计的很大。但是在实际设计过程中,做这么大的反盘是不切实际的,因为反盘做这么大根本就没法出线。所以我们设计反盘的时候,是在保证能出线的前提下,反盘尽可能的大。

    Polar SI9000 2011下载链接:www.dodopcb.com

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