精华内容
下载资源
问答
  • 特性阻抗怎么计算

    2019-09-20 21:05:55
    特性阻抗计算公式推导过程  传输线路的阻抗特性“”Zo是指波在传输线中电压振幅和电流振幅的比率。是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗,是阻止电流通过导体的一一种电阻名称,它不是常规意义上的直流电阻。一条...

    特性阻抗计算公式推导过程

      传输线路的阻抗特性“”Zo是指波在传输线中电压振幅和电流振幅的比率。是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗,是阻止电流通过导体的一一种电阻名称,它不是常规意义上的直流电阻。一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。假设- -根均匀电缆无限延伸,在发射端的在某一-频率下的阻抗称为“特性阻抗”(Characteristic Impedance)。 这些参数是由诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆绝缘材料特性等物理参数决定的。

      测量特性阻抗时,可在电缆的另一-端用特性阻抗的等值电阻终接,其测量结果会跟输入信号的频率有关。特性阻抗的测量单位为欧姆。在高频段频率不断提高时,特性阻抗会渐近于固定值。例如同轴线将会是50或75欧姆;而常用非屏蔽双绞线的特性阻抗为100欧姆, 屏蔽双绞线的特性阻抗为150欧姆。

      1.传输线模型

    特性阻抗怎么计算

      2.符号说明

      R、L、G、C分别代表电阻、电感、电导和电容。

      3.计算过程

    特性阻抗怎么计算
    特性阻抗怎么计算

      由(5)(6)计算得到下列公式

    特性阻抗怎么计算
    特性阻抗怎么计算

      特征阻抗如何计算

      特征阻抗是对于交流信号(或者说高频信号)来说的。

      PCB走线中特征阻抗计算公式:

    特性阻抗怎么计算

      L是单位长度传输线的固有电感,C是单位长度传输线的固有电容

      要改变传输线的特征阻抗就要改变单位长度传输线的固有电感和电容。

      传输线的特征阻抗计算公式

      空气介质传输线的阻抗计算:

      1.平行导线的特征阻抗

    特性阻抗怎么计算

      2.同轴电缆的特征阻抗

    特性阻抗怎么计算

      影响传输线特征阻抗因素

      a. 线宽与特征阻抗成反比。增加线宽相当于增大电容,也就减小了特征阻抗,反之亦然

      b. 介电常数与特征阻抗成反比。同样提高介电常数相当于增大电容,减小特征阻抗;电容 C=εS/4πkd

      c. 传输线到参考平面的距离与特征阻抗成正比。减小传输线与参考平面的距离相当于增大了电容,这样也就减小了特征阻抗。

      d.传输线的长度与特征阻抗没有关系。通过公式可以看出来L和C都是单位长度传输线的参数,与传输线的长度并没有关系

      e. 线径与特征阻抗成反比。由于高频信号的趋肤效应,影响较其他因素小.

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/duwenqidu/p/11304848.html

    展开全文
  • 单片机 adc 阻抗计算

    2021-06-05 13:24:35
    之前从STM32切换到华大单片机时,在adc的阻抗问题上踩过坑;最近测试瑞萨单片机时,又忘记了阻抗怎么计算。所以专门写个笔记,来做个记录。

    之前从STM32切换到华大单片机时,在adc的阻抗问题上踩过坑;最近测试瑞萨单片机时,又忘记了阻抗怎么计算。所以专门写个笔记,来做个记录。

    ADC采样时的等效电路(来自STM32手册)

    一般单片机内部的ADC都是SAR型,主要分采样和转换两个步骤。采样时,内部采样电容 C_{ADC}充电,阻抗包括ADC内部等效电阻 R_{ADC}和信号源的输出阻抗R_{AIN}.

    这是标准的RC充电电路,电容C上的电压为:

    \large V_{t}=V_{AIN}*[1-e^{-\frac{t}{(R_{AIN} + R_{ADC})*C_{ADC}}}]

    采样时间 T 固定后,电容C与源信号之间的电压误差为:

    \large V_{err}=V_{AIN}*e^{-\frac{T}{(R_{AIN} + R_{ADC})*C_{ADC}}}

    从公式可以看到,电压误差与源信号幅度有关:源信号越大,电压误差越大。当源信号\large V_{AIN}与参考电压\large V_{ref}相同时,电压误差最大。

    为了获得准确的ADC转换结果,要求采样的电压误差小于 1/2 LSB:

    \large V_{errmax} < \frac{1}{2}*V_{LSB}

    \large V_{ref}*e^{-\frac{T}{(R_{AIN} + R_{ADC})*C_{ADC}}} < \frac{1}{2}*\frac{V_{ref}}{2^{N}}

    \large -\frac{T}{(R_{AIN} + R_{ADC})*C_{ADC}} < ln(\frac{1}{2^{N+1}}) = -(N+1)*ln2

    \large R_{AIN} < \frac{T}{C_{ADC}*(N+1)*ln2} - R_{ADC}

    从该公式可以看出,信号源的最大输出阻抗与单片机的特性(采样电容、等效电阻、分辨率)有关,还与可配置的采样时间有关。单片机的特性我们无法改变,因此只能从采样时间上下手,可以降低ADC的工作频率或者加大ADC的采样周期。

     

    另附目前用到的几款MCU的阻抗计算结果:

    MCU型号 adc_clk
    (MHz)
    采样周期数 采样时间
    (us)
    单片机特征值 信号源最大输出阻抗
    (K)
    采样保持电容
    (pF)
    采样等效内阻
    (K)
    分辨率 N
    STM32F070 14 239.5 17.10714286 8 1 12 236.3114439
    华大 F170 6 12 2 19.2 1.5 12 10.06005642
    瑞萨 RA2E1 48 255 5.3125 9 1.9 12 63.60698637

    参考资料:

    如何在STM32微控制器中获得最佳ADC精度

     

     

    展开全文
  • 在PCB版图布局完成以后,我们要对PCB板进行层叠设计,将PCB板按照一定的厚度叠好以后,根据层叠结构,通过SI9000这个软件来进行阻抗线宽的计算,然后根据计算好的线宽来进行布线,即可达到控制特性阻抗的效果。...

    特性阻抗,体现在PCB板上,主要是通过叠层、线宽、线距。在PCB版图布局完成以后,我们要对PCB板进行层叠设计,将PCB板按照一定的厚度叠好以后,根据层叠结构,通过SI9000这个软件来进行阻抗线宽的计算,然后根据计算好的线宽来进行布线,即可达到控制特性阻抗的效果。如图1-21所示,1.6MM的厚度的PCB板的层压结构。

    TOP

     

    0.5oz +Plating

     

    PP(2116)

    4.23

     

    GND02

     

    1oz

     

    Core

    20.08

     

    ART03

     

    1oz

     

    PP(1080*2)

    4.59

     

    PWR04

     

    1oz

     

    Core

    20.08

     

    GND05

     

    1oz

     

    PP(2116)

    4.23

     

    BOTTOM

     

    0.5oz +Plating

    图1-21   1.6MM的厚度的PCB板的层压结构

    第一步,如图1-22所示,根据图15-1所示的层叠结构,计算出单端50欧姆表层所走线的线宽。

    第二步,如图1-23所示,根据图15-1所示的层叠结构,计算出差分100欧姆表层所走线的线宽与线距。

    image.png

    图1-22   单端50欧姆表层所走线的线宽

    image.png

    图1-23   差分100欧姆表层所走线的线宽与线距

    上述,就是通过si9000软件计算出来的阻抗结果。

    (以上内容来源于凡亿教育)

     

    展开全文
  • 一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于 人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义 分享给初学者的...
  • 传输线特征阻抗计算

    万次阅读 2011-11-22 11:31:37
    一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必yi要理解这儿阻抗的意义 传输线阻抗...
    一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教!
    在计算阻抗之前,我想很有必yi要理解这儿阻抗的意义

    传输线阻抗的由来以及意义
    传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)
    如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:
     
    从此图可以推导出电报方程
     
    取传输线上的电压电流的正弦形式
     

     
    推出通解
     
     
    定义出特性阻抗
     
    无耗线下r=0, g=0 得
     
    注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义)
     
    特性阻抗与波阻抗之间关系可从 此关系式推出.
    Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.

    叠层(stackup)的定义
    我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8
     
    下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的
    Oz 的概念
    Oz 本来是重量的单位Oz(盎司 )=28.3 g(克)
    在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下
     
     介电常数(DK)的概念
    电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数:
    ε = Cx/Co = ε'-ε"

     Prepreg/Core 的概念
    pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.

    传输线特性阻抗的计算
    首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1 个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示
     
    对照上面常用的8 层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型
    在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55 或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.
    在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线
     
    先来计算微带线的特性阻抗,由于top 层和bottom 层对称,只需要计算top 层阻抗就好的,采用polar si6000,对应的计算图形如下:
     
    在计算的时候注意的是:
    1,你所需要的是通过走线阻抗要求来计算出线宽W(目标)
    2,各厂家的制程能力不一致,因此计算方法不一样,需要和厂家进行确认
    3,表层采用coated microstrip 计算的原因是,厂家会有覆绿漆,因而没用surface microstrip 计算,但是也有厂家采用surface microstrip 来计算的,它是经过校准的
    4,w1 和w2 不一样的原因在于pcb 板制造过程中是从上到下而腐蚀,因此腐蚀出来有梯形的感觉(当然不完全是)
    5,在此没计算出精确的60Ohm 阻抗,原因是实际制程的时候厂家会稍微改变参数,没必要那么精确,在1,2ohm 范围之内我是觉得没问题
    6,h/t 参数对应你可以参照叠层来看
    再计算出L5 的特性阻抗如下图
     
    记得当初有各版本对于stripline 还有symmetrical stripline 的计算图,实际上的差异从字面来理解就是symmetrical stripline 其实是offset stripline 的特例H1=H2
    在计算差分阻抗的时候和上面计算类似,除所需要的通过走线阻抗要求来计算出线宽的目标除线宽还有线距,在此不列出
    选用的图是
     
     
    在计算差分阻抗注意的是:
    1,在满足DDR2 clock 85Ohm~1394 110Ohm 差分阻抗的同时又满足其单端阻抗,因此我通常选择的是先满足差分阻抗(很多是电流模式取电压的)再考虑单端阻抗(通常板厂是不考虑的,实际做很多板子,问题确实不算大,看样子差分线还是走线同层同via 同间距要求一定要符合)
    ----------谨以此文怀念初学SI 的艰苦岁月


    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    特性阻抗公式 (含微带线,带状线的计算公式)



    a.微带线(microstrip) 
    Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] 其中,W为线宽,T为走线的铜皮厚度,H为走线到参考平面的距离,Er是PCB板材质的介电常数(dielectric constant)。此公式必须在0.1<(W/H)<2.0及1<(Er)<15的情况才能应用。



    b.带状线(stripline) 
    Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(0.8W+T)]} 其中,H为两参考平面的距离,并且走线位于两参考平面的中间。此公式必须在W/H<0.35及T/H<0.25的情况才能应用



    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    差分阻抗的计算方法及公式

     

    The Differential Impedance Calculator is provided free to registered users. Please Register here

    Instructions:
    1. Select the number of substrate layers required.
    2. You will then be presented with a table representing the suggested stack-up for that type of substrate.
    3. Modify the variables to examine the effects on the trace Characteristic and Differential Impedance.

    Number of physical board layers
    4 6 8 10 12

     

    Important: The trace separation should not be adjusted to alter the Differential Impedance - trace separation should always be kept to the minimum clearance specified by the PCB vendor.

     

    Note:

    1.      All dimensions are in MIL (thousands of an inch).

    2.      The Dielectric Constant of FR4 material may vary by as much as 20% (4.2 to 5.2).

    3.      The overall Dielectric Thickness (Cu to Cu) should total 62 MIL nominally.

    4.      Variables unavailable for modification have no significant effect on the impedance of the traces.

    5.      The default multilayer board stack-ups are taken from Advance Design for SMT, Barry Olney/AMC.

    6.      The Impedance Calculator uses formulae derived from:

    ·        IPC-D-317 - Design Standard for Electronic Packaging Utilizing High Speed Techniques. 

    ·        EMC & the Printed Circuit Board - Montrose.

    7.      Only Edge Coupled Differential Pairs are considered. No allowance has been made for Broad Side Coupling from adjacent layers. It is good practice to route adjacent layers orthogonal to each other in order to reduce any coupling that may occur.

    8.   To reduce EMI, high frequency, fast rise time signals should be routed between the reference planes.

     

    All care has been taken to ensure that the results are correct but no responsibility is taken for any errors.

     

    If you prefer to do the calculations yourself - please use the formulae below.

     

    Microstrip Differential Impedance

    (for traces routed on an outer layer)

    Unbalanced Stripline Differential Impedance

    (for traces embedded between planes)

    Zo =  [87/Sqrt(Er+1.41)]* ln(5.98H/(0.8W+T))

    Zdiff = 2*Zo (1 – 0.48 e-0.96D/H)

    Zo =  [80/Sqrt Er]* ln(1.9(2H+T)/(0.8W+T))

    * (1 - (H / 4(H + C + T)))

    Zdiff = 2*Zo (1 – 0.347 e-2.9D/B

     

    where

    W = trace width

    T = trace thickness

    H = distance to nearest reference plane

    Er = dielectric constant

    D = trace edge to edge spacing

    C = signal layer separation

    B = reference plane separation

     

    Material Dielectric Constant
    FR4 Fiberglass Epoxy 4.7
    Teflon 2.2
    Teflon Glass 2.5
    Polyimide 3.5
    Polyimide Glass 4.2

    Relative Dielectric Constants of substrate materials

    原文地址:http://www.linelayout.com/bbs/html/20091011/4790.htm


    展开全文
  • 一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义。 传输线阻抗的...
  • PCB阻抗控制

    2015-02-11 10:33:04
    一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教! 在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义。 传输线阻抗的...
  • 采用数字滤波算法克服随机干扰引入的误差具有如下优点 (1) 数字滤波无需硬件只是一个计算过程因此可靠性高不存在阻抗匹配问题尤其是数字滤波可以对频率很高或很低的信号进行滤波这是模拟滤波器所不及的 (2) 数字...
  • 运放输入阻抗问题 op1177

    千次阅读 2016-05-18 13:33:21
    上面的电路中,反相输入阻抗为100K,而同相输入阻抗为200K,是怎么计算出来的啊?   1 Vin2同相输入阻抗可以这样理解:  不管Vin2如何变,可以看到,R3, R4 两个电阻上的压降按照电阻阻值比例降低,而且电压降方向从
  • 电容计算公式

    2014-08-23 17:16:00
    音频线路中的都有33pf的滤波电容,主要滤除900Mhz的射频干扰,请问这个是怎么计算出来的,另外217hz的 TDD_noise与这个滤波电容有关么?还是要用串联电感或者磁珠滤除? 2*pi*freq=sqrt(1/(L*C))也就是说此电容谐振...
  • 电阻衰减网络计算(PI型和T型)

    千次阅读 2020-12-14 11:56:07
    若衰减器的电压衰减倍数 N = (U1/U2)和特征阻抗Zc决定,那么R1和R2可由下面公式计算得出: 对于T型衰减器(上左): 对于PI型衰减器(上右): 下面举例说明: 对于Zc=50oHm的阻抗网络中6dB PI型电阻衰减...
  • 怎么样算电感器的Q值

    2012-06-27 13:01:00
    加载其电感量按下式计算:线圈公式 阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用 360ohm 阻抗,因此: 电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06...
  • 1.电阻 R=电阻率*距离/横截面积 (R=ρ*d/S) 连接线的阻抗与材料和几何结构有关。 ...3.怎么计算电源与地平面之间的去耦电容的值 δt(表示电压下沉幅度达到电源电压的5%的时间)=C*0.05...
  • 提高输入阻抗,降低输出阻抗。 您的答案: C 评语10.00 2.(多选题)2、多级放大电路,前级、后级是怎么区分的? A. 信号先进入级为前级。 B. 信号最后离开级是后级。 C. 信号先进入级为后级。 D. 信号最后离开级是...
  • 上网上找pt100电桥,会出来不少讲平衡电桥的,我不知道这个具体应用场合在哪,讲相关理论当然可以,可是放在实际检测中我实在想不出怎么平衡法,谁会教教我。 上面四图都是Rp随温变产生差压交给后端处理采集的。 A图...
  • 自己diy 10DB定向天线

    2015-03-14 00:05:04
    其实你大可研究好了再做 网上的图纸各种各样 你知道它的材料吗 因为它来自世界各地 缩短率 平衡 不平衡转换 原理 构造 阻抗匹配等 最起码得先了解些原理吧 比如有个网友做了个双菱形的感觉效果不怎么好就想再做个4...

空空如也

空空如也

1 2
收藏数 24
精华内容 9
关键字:

阻抗怎么计算