Cálculo de impedancia de pares diferenciales

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Tengo problemas para calcular la impedancia característica de las trazas USB / Ethernet para una PCB. El programa de diseño de PCB de Saturno calcula valores en los que no estoy seguro de que sean correctos. Quiero usar un pcb de 4 capas de este tipo:

Lascapasexterioresdecobretendránunespesorde70µmenlugardelos18µmdelaimagen(elfabricanteconfirmóquepuedenproducirlo).Además,εr=3,8encapasexternas.

ElcálculoconSaturnPCBDesigndalossiguientesvaloresparaUSB:

El ancho del conductor y los valores de espaciado del conductor parecen ser un poco extraños. Especialmente el espacio es realmente enorme, ¿verdad? (TI: "Las trazas de la ruta DP / DM se juntan para el rechazo del ruido en las señales diferenciales".)

El programa también muestra una advertencia de S / H en la imagen.

¿Son estos valores correctos? ¿O son los parámetros incorrectos? No estoy seguro sobre el peso de cobre base y el espesor de la placa. Como quiero tener 70µm en capas externas, sumé los valores de cobre (18 + 52 = 70).

¿Qué me dice esta advertencia? ¿O me equivoqué?

¡Gracias!

    
pregunta Martin

1 respuesta

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El cálculo parece correcto, pero las pistas son demasiado anchas.

Por ejemplo, una sola pista de 0,75 mm en un sustrato de 0,36 mm, tiene una impedancia a tierra, desequilibrada, de aproximadamente 49 ohmios. Por lo tanto, un "par diferencial" a cualquier distancia larga tendrá una impedancia de 98 ohmios, sin ningún acoplamiento entre las líneas, es decir, una impedancia mutua infinita. Solo se necesita un poco de impedancia mutua para reducir la impedancia diferencial a 90, por lo que su paquete los pone tan separados.

De ahí la advertencia sobre el espaciado / altura. Realmente no tienes un par diferencial, tienes dos líneas de un solo extremo, que como dices no son ideales para rechazar interferencias acopladas o reducir la radiación.

Un par diferencial debe tener una impedancia mutua significativa, al menos similar o menor que la impedancia de cada línea a tierra.

Manteniendo constante la impedancia diferencial final, puede hacer que cada pista sea más estrecha, elevando su impedancia a tierra y acercándolas, reduciendo su impedancia mutua. Esto lo hace más como un par diferencial, menos como dos líneas separadas.

En este sustrato delgado, es necesario que las trazas sean mucho más estrechas, de modo que puedan estar más juntas, de modo que la capacitancia mutua domine la capacitancia del suelo. Pruebe 0.25 mm si sus pistas pueden ser tan estrechas, y vea qué tan separadas deben estar para obtener 90 ohmios.

    
respondido por el tomnexus

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