Как указать импеданс 100 Ом на плате gerber

Сначала пояснение: для 100Base-T, если расстояние между ENCX24J600/магнетиками/разъемом должно быть коротким (<1 дюйма), импеданс на самом деле не нужно контролировать, достаточно приблизительных значений. Книга по высокоскоростному цифровому дизайну будет объяснить, почему.

Во-вторых, на этот вопрос нужно ответить, потому что позже вы захотите использовать более быстрый интерфейс, такой как 1000Base-T или 10 GbE, или любой другой быстрый цифровой сигнал, такой как 3G-SDI, или ваши длины, возможно, должны быть немного дольше, или вам может понадобиться проложить высокоскоростную шину памяти, например DDR3, так что же вам делать? повторить этот вопрос?

Наконец, чтобы решить проблему под рукой:

• Рассчитайте (вручную, с помощью программного обеспечения и т. д.), какие размеры трассы должны быть основаны на типичном стеке, который предлагает производитель. Если результаты правдоподобны, используйте это.
• Если получившиеся трассы нецелесообразны (слишком широкие или слишком узкие), необходимо указать стек, который будет работать. Это может стать итеративным процессом. Начните с толщины дорожки, которая является практичной для трассировки, расстояния, технологичности и т. д. Затем рассчитайте толщину диэлектрика (учитывая материал с определенной диэлектрической проницаемостью) для необходимого импеданса. Затем из реальных вариантов толщин сердцевины и листов препрега и материалов выбрать наиболее близкий. Затем пересчитайте необходимые размеры трассы.
• Если ваше программное обеспечение позволяет это сделать, смоделируйте ваши критические линии и убедитесь, что целостность вашего сигнала в порядке (для этого требуется модель драйвера, размеры трассы, спецификация стека (расстояние до базовой плоскости (плоскостей) и значение диэлектрической проницаемости), а также любые переходные отверстия, которые вы можете использовать. (и их размеры). При необходимости исправьте.
• Теперь у вас есть размеры стека и трассы для необходимого импеданса, но вам нужно передать эту информацию производителю печатной платы (в чем суть вашего вопроса).
• Чтобы указать стек, нарисуйте его на гербере, указав толщину. Добавьте несколько примечаний с указанием желаемой диэлектрической проницаемости и материала.
• Для указания контролируемого импеданса, так как значение ширины трасс конкретного импеданса будет особенным , вы можете ссылаться на них в примечаниях по ширине. Их инструменты помогут им легко идентифицировать следы. Например, вы можете сказать:

ТРАССЫ С КОНТРОЛЕМ ИМПЕДАНСА:

• 5 мил дорожек на верхнем слое должны иметь импеданс 100 Ом (+/- 20%) по отношению к плоскости слоя 2.

На самом деле производитель печатных плат регулирует ширину в соответствии с желаемым импедансом в соответствии со своими внутренними данными о точных диэлектрических постоянных и ширине, которые они будут использовать для производства вашей печатной платы. Но благодаря вашим расчетам он будет близок к тому, что вы указали (так что такие вещи, как расстояние между трассами, минимальная ширина и общая маршрутизация, не будут существенно затронуты при внесении корректировок).

Поиск картинок в гугле дал следующий пример:

Если вам нужны реалистичные результаты, вы не можете вычислить импеданс, используя простые формулы.

Производители печатных плат проводят моделирование, которое учитывает:

• толщина подложек
• толщина меди
• Эр всех частей
• номинальная ширина трассы
• получившиеся трапециевидные формы вытравленных следов
• Толщина паяльной маски (разная толщина на дорожке и на подложке)
• температура
• и т. д...

Это даст им ширину и расстояния, которые вы должны указать в проекте, чтобы получить правильный импеданс. Таким образом, простая формула расчета, встроенная в Altium Designer, является лишь грубым приближением, которое работает более или менее хорошо.

И если импеданс имеет решающее значение для вашего проекта, производители печатных плат обычно добавляют тестовый образец на панель печатной платы. Этот купон представляет собой трассировку с геометрией, которую они предлагают вам использовать, например, для получения вашего 100-омного диффа. Затем производитель печатных плат проверит каждую панель с помощью рефлектометра, чтобы гарантировать правильность импеданса для каждой изготовленной панели.

Чтобы ответить на ваш вопрос, вы можете найти онлайн-программу для расчета ширины колеи. Но это приблизительно (иногда слишком грубо). Вы должны использовать значения, рассчитанные производителем вашей печатной платы.

В идеале вы могли бы сделать это моделирование самостоятельно, если у вас есть подходящий инструмент. Во-первых, я не знаю, доступен ли такой инструмент бесплатно в Интернете, а во-вторых, у вас нет числа, чтобы накормить зверя. Обычно производители печатных плат не сообщают числовые значения, такие как те, которые необходимы для определения трапециевидной формы протравленных медных элементов или результирующей толщины паяльной маски и ее Er.

Если вы разводите плату, просто спроектируйте дорожки для желаемого импеданса. Я использую онлайн-калькулятор и ввожу характеристики своей платы.



Обычно вы можете получить информацию о стеке от производителей плат, таких как Sunstone , которые предоставят вам информацию о расстоянии и диэлектрической проницаемости.



У меня никогда не было проблем с импедансом стандартных плат спецификации, если я делал это таким образом, но если это особенно критично, вы можете, как вы это сделали, запросить контроль импеданса. Кстати, если вы используете Altium, Sunstone и другие производители плат часто предоставляют файлы DRC для Altium .

Вот хороший инструмент, который я часто использую на работе для быстрых расчетов. Более удобные инструменты компоновки сделают все за вас, но вам все равно нужно планировать свой стек на основе возможностей производителя, как то, что говорит Самуэль. Это даст вам ограничения, такие как минимальная толщина дорожки и толщина диэлектрика, которые нужно ввести в инструмент.

Олин тоже прав, конечно. Конструкторы стараются расположить трансформатор/приемники как можно ближе к разъему.

Набор инструментов для печатных плат Saturn