訊號在PCB板上的傳輸速度的計算方法
訊號在PCB板上的傳輸速度的計算方法就傳輸線a點至b點,我們都必須計算訊號在電路板上的傳導速度才行,但這又和許多係數息息相關,包括導體(通常為銅箔)的厚度與寬度,基板厚度與其材質的電介係數(Permittivity)。尤其以基板的電介係數的影響最大,一般而言,傳導速度與基板電介係數的平方根成反比。以常見的FR-4而言,其電介係數隨著頻率而改變。
其中: 公式:ε =4.97-0.257 log
以Pentium II 的頻率訊號為例,其上升或下降緣速率典型值約在2V/ns,對2.5V的頻率訊號而言,從10%到90%的訊號水平約需1ns的時間。
依:公式:BW=0.35/
可知頻寬為350MHZ。代入公式可知電介係數大約是4.57。
如果傳導的是兩片無窮大的導體所組成的完美傳輸線,那麼傳輸的速度應為5.43 inch/ns。但對電路板這種訊號線(Trace)遠比接地層要細長的情況,則可以用微條(Micro strip)或條線 (Strip line)的模型來估算。
對於走在外層的訊號線,以微條的公式:inch/ns ,可得知其傳輸速度約為6.98 inch/ns。
對於走內層的訊號線,以條線的公式:inch/ns,可得知其傳輸速度約為5.50 inch/ns。
除此之外,也不要忽視貫穿孔(Via)的影響。一個貫穿孔會造成24 ps左右的延遲,舉例而言,頻率產生器到晶片A的頻率線長為12 inch,並打了4個貫穿孔;到B為7 inch,沒有貫穿孔,則兩者之間的頻率歪斜為(12-7)/6.98+(0.024X4)=0.81 ns。
訊號在PCB板上的傳輸速度的計算方法
訊號在PCB板上的傳輸速度的計算方法就傳輸線a點至b點,我們都必須計算訊號在電路板上的傳導速度才行,但這又和許多係數息息相關,包括導體(通常為銅箔)的厚度與寬度,基板厚度與其材質的電介係數(Permittivity)。尤其以基板的電介係數的影響最大,一般而言,傳導速度與基板電介係數的平方根成反比。以常見的FR-4而言,其電介係數隨著頻率而改變。
其中: 公式:ε =4.97-0.257 log
以Pentium II 的頻率訊號為例,其上升或下降緣速率典型值約在2V/ns,對2.5V的頻率訊號而言,從10%到90%的訊號水平約需1ns的時間。
依:公式:BW=0.35/
可知頻寬為350MHZ。代入公式可知電介係數大約是4.57。
如果傳導的是兩片無窮大的導體所組成的完美傳輸線,那麼傳輸的速度應為5.43 inch/ns。但對電路板這種訊號線(Trace)遠比接地層要細長的情況,則可以用微條(Micro strip)或條線 (Strip line)的模型來估算。
對於走在外層的訊號線,以微條的公式:inch/ns ,可得知其傳輸速度約為6.98 inch/ns。
對於走內層的訊號線,以條線的公式:inch/ns,可得知其傳輸速度約為5.50 inch/ns。
除此之外,也不要忽視貫穿孔(Via)的影響。一個貫穿孔會造成24 ps左右的延遲,舉例而言,頻率產生器到晶片A的頻率線長為12 inch,並打了4個貫穿孔;到B為7 inch,沒有貫穿孔,則兩者之間的頻率歪斜為(12-7)/6.98+(0.024X4)=0.81 ns。