工程師總結(jié)：信號(hào)完整性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)100條(一)_高都電子PCB技

1、信號(hào)上升時(shí)間約是時(shí)鐘周期的10%，即1/10x1/Fclock。例如100MHZ 使中的上升時(shí)間大約是1NS.

　　2、理想方波的N 次諧波的振幅約是時(shí)鐘電壓副值的2/(N 派)倍。例如，1V時(shí)鐘信號(hào)的第一次諧波幅度約為0.6V，第三次諧波的幅度約是0.2V。

　　3、信號(hào)的帶寬和上升時(shí)間的關(guān)系為：BW=0.35/RT。例如，如果上升時(shí)間是1NS,則帶寬是350MHZ。如果互連線的帶寬是3GHZ,則它可傳輸?shù)淖疃躺仙龝r(shí)間約為0.1NS。

　　4、如果不知道上升時(shí)間，可以認(rèn)為信號(hào)帶寬約是時(shí)鐘頻率的5 倍。

　　5、LC 電路的諧振頻率是5GHZ/sqrt(LC),L 的單位為NH,C 的單位為PF.

　　6、在400MHZ 內(nèi)，軸向引腳電阻可以看作理想電阻;在2GHZ 內(nèi)，SMT0603電阻可看作理想電阻。

　　7、軸向引腳電阻的ESL(引腳電阻)約為8NH,SMT 電阻的ESL 約是1.5NH。

　　8、直徑為1MIL 的近鍵合線的單位長(zhǎng)度電阻約是1 歐姆/IN。

　　9、24AWG 線的直徑約是20MIL,電阻率約為25 毫歐姆/FT。

　　10、 1 盎司桶線條的方塊電阻率約是每方塊0.5 豪歐姆。

　　11、在10MHZ 時(shí)，1 盎司銅線條就開始具有趨膚效應(yīng)。

　　12、直徑為1IN 球面的電容約是2PF。

　　13、硬幣般大小的一對(duì)平行板，板間填充空氣時(shí)，他們間的電容約為1PF。

　　14、當(dāng)電容器量板間的距離與板子的寬度相當(dāng)時(shí)，則邊緣產(chǎn)生的電容與平行板形成的產(chǎn)生的電容相等。例如，在估算線寬為10MIL、介質(zhì)厚度為10MIL的微帶線的平行板電容時(shí)，其估算值為1PF/IN,但實(shí)際的電容約是上述的兩倍，也就是2PF/IN。

　　15、如果問對(duì)材料特性一無所知，只知道它是有機(jī)絕緣體，則認(rèn)為它的介電常數(shù)約為4。

16、 1 片功率為1W 的芯片，去耦電容(F)可以提供電荷使電壓降小于小于5%的時(shí)間(S)是C/2。

　　17、在典型電路板鐘，當(dāng)介質(zhì)厚度為10MIL 時(shí)，電源和地平面間的耦合電容是100PF/IN平方，并且它與介質(zhì)厚度成反比。

　　18、如果50 歐姆微帶線的體介電常數(shù)為4，則它的有效介電常數(shù)為3。

　　19、直徑為1MIL 的圓導(dǎo)線的局部電感約是25NH/IN 或1NH/MM。

　　20、由10MIL 厚的線條做成直徑為1IN 的一個(gè)圓環(huán)線圈，它的大小相當(dāng)于拇指和食指圍在一起，其回路電感約為85NH。

　　21、直徑為1IN 的圓環(huán)的單位長(zhǎng)度電感約是25NH/IN 或1NH/MM。例如，如果封裝引線是環(huán)形線的一部分，且長(zhǎng)為0.5IN,則它的電感約是12NH。

　　22、當(dāng)一對(duì)圓桿的中心距離小于它們各自長(zhǎng)度的10%時(shí)，局部互感約是各自的局部互感的50%。

　　23、當(dāng)一對(duì)圓桿中心距與它們的自身長(zhǎng)度相當(dāng)時(shí)，它們之間的局部互感比它們各自的局部互感的10%還要少。

　　24、 SMT 電容(包括表面布線、過孔以及電容自身)的回路電感大概為2NH,要將此數(shù)值降至1NH以下還需要許多工作。

　　25、平面對(duì)上單位面積的回路電感是33PHx 介質(zhì)厚度(MIL)。

　　26、過孔的直徑越大，它的擴(kuò)散電感就越低。一個(gè)直徑為25MIL 過孔的擴(kuò)散電感約為50PH。

　　27、如果有一個(gè)出沙孔區(qū)域，當(dāng)空閑面積占到50%時(shí)，將會(huì)使平面對(duì)間的回路電感增加25%。

28、 銅的趨膚深度與頻率的平方跟成反比。1GHZ 時(shí)，其為2UM。所以，10MHZ 時(shí)，銅的趨膚是20UM。

　　29、在50 歐姆的1 盎司銅傳輸線中，當(dāng)頻率約高于50MHZ 時(shí)，單位長(zhǎng)度回路電感為一常數(shù)。這說明在頻率高于50MHZ 時(shí)，特性阻抗時(shí)一常數(shù)。

　　30、銅中電子的速度極慢，相當(dāng)于螞蟻的速度，也就是1CM/S。

　　31、信號(hào)在空氣中的速度約是12IN/NS。大多數(shù)聚合材料中的信號(hào)速度約為6IN/NS。

　　32、大多數(shù)輾壓材料中，線延遲1/V 約是170PS/IN。

　　33、信號(hào)的空間延伸等于上升時(shí)間X 速度，即RTx6IN/NS。

　　34、傳輸線的特性阻抗與單位長(zhǎng)度電容成反比。

　　35、 FR4 中，所有50 歐姆傳輸線的單位長(zhǎng)度電容約為3.3PF/IN。

　　36、 FR4 中，所有50 歐姆傳輸線的單位長(zhǎng)度電感約為8.3NH/IN。

　　37、對(duì)于FR4 中的50 歐姆微帶線，其介質(zhì)厚度約是線寬的一半。

　　38、對(duì)于FR4 中的50 歐姆帶狀線，其平面間的間隔時(shí)信號(hào)線線寬的2 倍。

　　39、在遠(yuǎn)小于信號(hào)的返回時(shí)間之內(nèi)，傳輸線的阻抗就是特性阻抗。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)一段3IN 長(zhǎng)的50 歐姆傳輸線時(shí)，所有上升時(shí)間短與1NS 的驅(qū)動(dòng)源在沿線傳輸并發(fā)生上升跳變時(shí)間內(nèi)感受到的就是50 歐姆恒定負(fù)載。

　　40、一段傳輸線的總電容和時(shí)延的關(guān)系為C=TD/Z0。

　　41、一段傳輸線的總回路電感和時(shí)延的關(guān)系為L(zhǎng)=TDxZ0。

　　42、如果50 歐姆微帶線中的返回路徑寬度與信號(hào)線寬相等，則其特性阻抗比返回路徑無限寬時(shí)的特性阻抗高20%。

　　43、如果50 歐姆微帶線中的返回路徑寬度至少時(shí)信號(hào)線寬的3 倍，則其特性阻抗與返回路徑無限寬時(shí)的特性阻抗的偏差小于1%。

　　44、布線的厚度可以影響特性阻抗，厚度增加1MIL,阻抗就減少2 歐姆。

　　45、微帶線定部的阻焊厚度會(huì)使特性阻抗減小，厚度增加1MIL,阻抗減少2歐姆。

46、 為了得到精確的集總電路近似，在每個(gè)上升時(shí)間的空間延伸里至少需要有3.5 個(gè)LC 節(jié)。

　　47、單節(jié)LC 模型的帶寬是0.1/TD。

　　48、如果傳輸線時(shí)延比信號(hào)上升時(shí)間的20%短，就不需要對(duì)傳輸線進(jìn)行端接。

　　49、在50 歐姆系統(tǒng)中，5 歐姆的阻抗變化引起的反射系數(shù)是5%。

50、 保持所有的突變(IN)盡量短于上升時(shí)間(NS)的量值。

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