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Si9000差分阻抗計算詳解

相信幾乎所有的LAYOUT工程師在繪制PCB的時候都有計算阻抗線寬的經曆，特别針對USB數據線，時鐘等差分對走線對阻抗的要求更是嚴格。要是阻抗的不匹配對單闆肯定有不可預估的傷害。今天我們就以P olar S i9000為基礎，介紹一下PCB中阻抗的計算方式，雖然過程簡單，但是希望對剛剛進入行業的朋友們有些許幫助。

首先，我們打開軟件，進入Lossless Calculation模式（如下圖）

一般我們不需要太精确的情況下就選擇标準模式就可以（如下圖）

我們先介紹表層差分對的計算模型：例如是一組L1參考L2的100OHMS差分對阻抗線，則我們需要選擇的模型就如下圖所示：

下面我們介紹下圖中各個參數的意義：

H1：阻抗層與參考平面之間的厚度（注意不包括銅厚）

ER1：阻抗層與參考平面之間介質的介電常數。

C1/C3：PCB表面基材覆蓋油墨的厚度

C2：表層銅箔上覆蓋油墨厚度

CER:油墨的介電常數

W1：阻抗線底面寬度（即靠近基材區域寬度）

W2：阻抗線外面寬度（一般我們采用W2比W1小1mil的值）

T1：表面銅箔厚度

現在當我們清楚上面參數含義後我們就可以根據選型的數據依次填入進去，計算結果了。下面我們做一個案例演示一遍。

假如我們做一塊闆子1.6MM闆厚，8層闆，我們選擇的材料厚度，疊層方式如下圖所示：

那麼根據我們選擇的材料我們填入SI9000的數據就如下圖所示：

需要注意的是紅色方框内的線寬間距是後來算出來的，也就是我們最終呈現在PCB上面的值。當我們在計算時，一般是自己填入一個常規的線寬/線距值，讓軟件計算出阻抗值，在根據計算出來的阻抗值去修改上面的線寬/間距。也可以直接填入我們控制的阻抗值，再讓軟件反推出線寬來。操作方式是填入100OHMS阻抗，在線寬出點擊計算的按鈕，就會在對應線寬出出現值（如下圖）

但是這樣反推出的值一般都是帶小數的線寬，我們可以把計算出的值四舍五入，再計算一次阻抗，一般差距就是1-2個歐姆，是完全能接受的範圍，上面計算出的值就是我們最後需要的了，這樣表層差分對的計算就介紹完了。後面的文章中我們将繼續介紹表層單端阻抗，内層差分/單端阻抗的模型計算方式。希望文章對新手朋友有幫助。

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