PCB板阻抗计算及信号传输延时计算

haidaowang

! `1 T: Q8 m3 l: E" M. J本次介绍“PCB板阻抗计算及信号传输延时计算-01-通用计算”，本章主要参考网络上的共享资料，感谢网友的无私奉献；

1、定义-高速信号/低速信号
; D$ h1 l8 |$ ]& S( E
/ C6 \  V7 }' }) r对“高速信号”或“低速信号”并不同于“高频信号”、“中频信号”、“低频信号”，其定义暂时并没有完全一致的标准，暂时采用比较普遍的定义方式；

, z6 M  y# t! ^1 qi）、判别要点：“上升沿时间”与“传输延时”的等级关系，或是“50MHz以上信号”所占权重；

ii）、核心公式为：“Tr<1/4*Td”；
- A+ W# G+ C2 ?; u& P/ S
iii）、含义为：“上升沿时间”小于“传输延时”的1/4；

iv）、参考截图如下所示：
% j: T) Q1 h5 Q+ Z# ?! L8 P4 R

  L! v8 L9 a* `' U" Y7 S0 f- c

  m2 L' L5 o, N5 E3 A* {" _要点：其也可化为“波长关系”，即：“4*λd<λr”；
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2、速度-电信号传播速度
" x0 J: _4 ?! s6 G) @& @
2 o9 A7 p# K* p- r- N对“电信号传播速度”也有专门的计算公式，核心模型源自于“光速C”的计算，重要数据为：

i）、“光速c”：为“常数”，记住关系式“c=11800mil/ns”，具体如下：
3 J2 k  V- P. x$ X- U3 Z
数值公式（5项式）：c=30万公里/秒=3*10^8m/s=3*10^10cm/s=11800mil/ns=1.18*10^4mil/ns；
5 f8 ]* u! k. y
ii）、“电信号传播速度v”：为“常数”，记住特例“FR-4”对应“5900mil/ns”，具体如下：

数值公式（3项式）：v=c*(Er^0.5)=(1.18*10^4)**(Er^0.5)；

& g4 J% T0 }, o  N. fiii）、“实例”：对“FR-4”材料，其“相对介电常数Er=4.0”，
; w; T# o$ \* O9 g
此时：传播速度v=(1.18*10^4)**(4^0.5)=5900mil/ns=5.9*10^3mil/ns；

8 k' N: T* z$ v5 }- d" z最后，具体截图如下所示：

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% c8 x9 c8 v+ v/ @注意：此处引入了“相对介电常数Er”：表示为“相对真空环境”的“数值百分比”，对常用的PCB材料，也是有固定的“数值区间范围”，因此可作为“已知数”，进行计算；

* ]+ x1 N7 t1 A3 f5 H譬如上图中所示：“FR-4”的材料，其“Er=4.0”；

  ]% c( A3 J5 o8 F! e3、高速信号简介

对“高速信号简介”如下图所示：

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