Расчет импеданса разными калькуляторами Опции

[_3m]

допустим нужно рассчитать дифференциальную линию.
Берем 2 разных калькулятора: TX Line 2003 и Saturn PCB Toolkit
забиваем одинаковый тип линии и одинаковые геометрические размеры лини и получаем... получаем разный импеданс (разница почти в 1,5 раза)
Кому верить ?

[Uree]

Polar-у

[fill]

На самом деле надо для начала тщательно проверить одинаковые ли - ибо здесь уже были прецеденты (поищите) когда потом выяснялось что на самом деле параметры в разных калькуляторах были разные. Слишком уж большая разница указана.

[vicnic]

допустим нужно рассчитать дифференциальную линию.
Берем 2 разных калькулятора: TX Line 2003 и Saturn PCB Toolkit
забиваем одинаковый тип линии и одинаковые геометрические размеры лини и получаем... получаем разный импеданс (разница почти в 1,5 раза)
Кому верить ?

Здесь уже делились мнением. ИМХО, верить TX Line нельзя. Satrun даёт расчёты близкие к расчётам производств.

[PCBtech]

допустим нужно рассчитать дифференциальную линию.
Берем 2 разных калькулятора: TX Line 2003 и Saturn PCB Toolkit
забиваем одинаковый тип линии и одинаковые геометрические размеры лини и получаем... получаем разный импеданс (разница почти в 1,5 раза)
Кому верить ?

Дайте, пожалуйста, скриншоты - какие параметры вводили и какие значения получили.

[EUrry]

Здесь уже делились мнением. ИМХО, верить TX Line нельзя. Satrun даёт расчёты близкие к расчётам производств.

Поделитесь ссылочкой пожалуйста. Уж слишком значительная разница, как-то не верится. Может быть частоты значительно отличались? Характеристический импеданс достаточно сильно частотозависим в несимметричной полосковой линии, например.

[vicnic]

Поделитесь ссылочкой пожалуйста. Уж слишком значительная разница, как-то не верится. Может быть частоты значительно отличались? Характеристический импеданс достаточно сильно частотозависим в несимметричной полосковой линии, например.

Обсуждения можно найти по поиску. Например:
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...2&hl=TXLine
Почему лично я не верю TXLine? Вот две картинки с расчётами. Если вы можете мне сказать, где я неправ, - буду только рад.
У меня есть расчёты разных проектов с разных производств, у меня есть предварительный расчёт в SatrunPCB.
Отличие минимальное, обычно не более +/-3 Ом.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Шестилапый]

Странно, что в TXLine поставлена толщина меди 35 мкм, а в SATURN base copper 18 мкм.
Если считать вместе с металлизацией, то в SATURN получается общая толщина меди total copper thickness 53 мкм.
Толщину меди надо бы в соответствие привести.

[vicnic]

Странно, что в TXLine поставлена толщина меди 35 мкм, а в SATURN base copper 18 мкм.
Если считать вместе с металлизацией, то в SATURN получается общая толщина меди total copper thickness 53 мкм.
Толщину меди надо бы в соответствие привести.

Согласен, что надо выравнивать. Только глобально не изменится: в TXLine сопротивления уменьшатся примерно на 3 Ом

[EUrry]

Попробуйте посчитать в Saturn (у меня нет) микрополосок (f = 1 ГГц, ε = 10, tgδ = 0,0005, T = 1 мкм, W = 0,46; 0,92 мм, H = 0,5; 1 мм. Это выверенные практикой ширины полосков для поликора на 50 Ом. И, кстати, каким образом контролировался импеданс на практике?

[vicnic]

Попробуйте посчитать в Saturn (у меня нет) микрополосок (f = 1 ГГц, ε = 10, tgδ = 0,0005, T = 1 мкм, W = 0,46; 0,92 мм, H = 0,5; 1 мм. Это выверенные практикой ширины полосков для поликора на 50 Ом. И, кстати, каким образом контролировался импеданс на практике?

К сожалению, поликора в списке нет, поставил 10, как для условного материала.
И фольга только 9 мкм. В случае 1 мкм явно под 60 Ом.
А относительно проверки на производстве - я писал в другой теме: предварительный расчёт (обычно, в Polar), далее делается тест-купон на технологической зоне, по которому и проверяют на специальной установке.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[fill]

Как видите многое зависит от того что над трассами дифф. пары - золото или пустота.

[vicnic]

Как видите многое зависит от того что над трассами дифф. пары - золото или пустота.

Стыдно признаться, но я не вижу глобальной разницы в расчётах.
Подскажите, плиз, куда смотреть?

[EUrry]

К сожалению, поликора в списке нет, поставил 10, как для условного материала.
И фольга только 9 мкм. В случае 1 мкм явно под 60 Ом.

Лично я такому результату менее верю. Это всё-таки достаточно значительное отклонение от нормы.

[vitan]

Кому верить ?

имхо верить надо расчетам и контрольным измерениям производителя платы. И неважно в чем они делаются. Я раньше пытался как можно более точно рассчитать все, искал калькуляторы, сравнивал их... Ну и что? все равно на практике будет так, как у производителя получилось. И то обычный допуск 10%, более точная реализация стоит дороже. Так надо ли мучиться? Поэтому я рассчитываю примерно штатными средствами САПР и отдаю на производство. Они проверяют, если надо корректируют. Я потом утверждаю. И все в порядке.
В общем, хочу сказать, что вопрос важен, видимо, только для производителя платы, а не для заказчика.

[ledum]

В общем, хочу сказать, что вопрос важен, видимо, только для производителя платы, а не для заказчика.

Давайте угадаю. Вы блоки питания делаете. Представляете, если бы я так сдал бы в производство кросс-коммутатор L диапазона, скажем 16х16. Типа сделайте мне третьего порядка делители Вилкинсона с импедансами такими-то в каждой дорожке, длину пересчитаете, в количестве 16 штук, правда Вам еще надлежит потом их переразвести - размеры поплывут, потом ответвитель контроля мощности с импедансами такими-то, потом корректор АЧХ на полусосредоточенных, импедансы и длины, ну там сами посчитаете. Как? Не помещается на плате?
Ну а тест - таки да - поликор ВК-100 ЩЕ0.781.000ТУ имеет эпсилон 9.6+-0.2, и все что для 50-Ом не дает ширину полоска, равную толщине подложки - сразу ф топку. Редко, но встречались. TXline - дает - не сразу в топку

Сообщение отредактировал ledum - Sep 11 2011, 08:42

[vitan]

Давайте угадаю. Вы блоки питания делаете.

Не-а, не угадали. Ни одного не сделал ни разу. Тут речь про СВЧ-платы не шла, вроде бы. Хотя там тоже, видимо, последнее слово за производителем будет.

[vicnic]

Давайте угадаю. Вы блоки питания делаете. Представляете, если бы я так сдал бы в производство кросс-коммутатор L диапазона, скажем 16х16. Типа сделайте мне третьего порядка делители Вилкинсона с импедансами такими-то в каждой дорожке, длину пересчитаете, в количестве 16 штук, правда Вам еще надлежит потом их переразвести - размеры поплывут, потом ответвитель контроля мощности с импедансами такими-то, потом корректор АЧХ на полусосредоточенных, импедансы и длины, ну там сами посчитаете. Как? Не помещается на плате?
Ну а тест - таки да - поликор ВК-100 ЩЕ0.781.000ТУ имеет эпсилон 9.6+-0.2, и все что для 50-Ом не дает ширину полоска, равную толщине подложки - сразу ф топку. Редко, но встречались. TXline - дает - не сразу в топку

На сколько я помню, есть отличие в производстве таких плат от условно стандартных.
Поликор идет без меди и топология наращивается с нуля?
Если плата делается, то с первого раза получается приемлемый результат или приходится согласовывать с производством какие-либо изменения?
Если платы вы делаете сами, то вопросы отпадают, интересно, если вы на стороне заказываете.

Лично я такому результату менее верю. Это всё-таки достаточно значительное отклонение от нормы.

Это ваше право, тем более опыт уже накоплен.
Для высокоскоростных плат, не СВЧ, такой подход оправдывает себя.

[EUrry]

Для высокоскоростных плат, не СВЧ, такой подход оправдывает себя.

В чем разница согласования в этих случаях? Дисперсия фазовой скорости наиболее пагубно, думаю, отразится на высокоскоростных цифровых сигналах, а согласование, оно, ИМХО, одним условием определяется.

[vicnic]

В чем разница согласования в этих случаях? Дисперсия фазовой скорости наиболее пагубно, думаю, отразится на высокоскоростных цифровых сигналах, а согласование, оно, ИМХО, одним условием определяется.

Если я правильно понимаю, в случае высокоскоростных сигналов эквивалентные частоты находятся в пределах десятков-сотен МГц. В этом случае любые неровности, нестыковки трактов несоизмеримы с длиной волны, если длина тракта относительно небольшая (зависит от длины тракта, обычно в пределах 15...75 мм).
Поэтому линию не обязательно разбивать на участки, каждый из которых надо отдельно рассчитывать. Линию рассчитываем, как одно целое.
Поэтому и согласование сопротивлений проще, чем в случае "реальных" СВЧ сигналов, например десятка-другого ГГЦ.
Мне кажется, тут прилично основы разложены.
http://www.pcbtech.ru/pages/view_page/101

[EUrry]

...Поэтому линию не обязательно разбивать на участки, каждый из которых надо отдельно рассчитывать. Линию рассчитываем, как одно целое.
Поэтому и согласование сопротивлений проще, чем в случае "реальных" СВЧ сигналов, например десятка-другого ГГЦ...

Без лишних комментариев: условия согласования всё-равно тождественны, но, если речь о том, что на практике получается лучше с значениями, полученными в том же сатурне, который более неточно рассчитывает полосок на поликоре, то выглядит всё как-то сомнительно.

[vicnic]

Без лишних комментариев: условия согласования всё-равно тождественны, но, если речь о том, что на практике получается лучше с значениями, полученными в том же сатурне, который более неточно рассчитывает полосок на поликоре, то выглядит всё как-то сомнительно.

Нет, это я не говорил.
Моя идея: калькулятор Сатурн даёт лучшие результаты при расчётах высокоскоростных линий, чем TXLine.
Это подтверждается расчетами с производств и фактами работоспособности устройств.
СВЧ отдельная тема, тут я не могу так утверждать. Надо проверять.

[EUrry]

Моя идея: калькулятор Сатурн даёт лучшие результаты при расчётах высокоскоростных линий, чем TXLine.

Так а в чём заключается "лучшесть"? Вроде бы про согласование говорили. Может дело не в расчете согласования, а в задержках, которые как раз для выскоскоростных линий очень критичны.

[vicnic]

Так а в чём заключается "лучшесть"? Вроде бы про согласование говорили. Может дело не в расчете согласования, а в задержках, которые как раз для выскоскоростных линий очень критичны.

"Лучшесть" заключается в том, что при использовании расчетов в Сатурн плата работает. И я не могу верить расчету в TXLine, который дает значение дифференциального сопротивления примерно 70 Ом, в то время, как при тех же параметрах производство подтверждает на уровне 90 Ом.
А то, что может не заработать - факт, проверенный опытом, когда один проект делали при разных вариантах структуру слоёв считая, что не должно сильно повлиять.
Кто бы спорил, что задержки критичны. Но тут уже надо не только просто проводники определённой ширины делать, но еще и длины выравнивать,
стараться не изгибать проводники и ставить переходные лишний раз.

[gosu-art]

Не поможете разобраться. Имеется стек слоев:


Для расчета импеданса использую калькулятор SaturnPCB. Для крайних слоев все понятно - считаю их как Microstrip. А как для внутренних(Mid1,Mid2)? Их нужно рассматривать как Microstrip Embed или как Microstrip Asym. HyperLynx и Алтиум считают как для Microstrip Asym и результаты совпадают (в районе 74 Ом, ширина проводников 0,15мм). Но мне нужно получить импеданс 50 Ом. Если считать для (w=0.15mm) Microstrip Embed, то как раз так и выходит. Могу ли я в данном случае сделать такое допущение?

[vicnic]

Не поможете разобраться. Имеется стек слоев:


Для расчета импеданса использую калькулятор SaturnPCB. Для крайних слоев все понятно - считаю их как Microstrip. А как для внутренних(Mid1,Mid2)? Их нужно рассматривать как Microstrip Embed или как Microstrip Asym. HyperLynx и Алтиум считают как для Microstrip Asym и результаты совпадают (в районе 74 Ом, ширина проводников 0,15мм). Но мне нужно получить импеданс 50 Ом. Если считать для (w=0.15mm) Microstrip Embed, то как раз так и выходит. Могу ли я в данном случае сделать такое допущение?

It depends.
Если слой экрана есть только с одно стороны (либо InteralPlane1, либо InternalPlane2), то берем для расчёта Microstrip Embedded.
ИМХО, в чистом виде такие варианты встречаются редко. Тогда надо, чтобы, например, во всех слоях выше проводников не было опорных полигонов.
Обычно в процессе разводки расчитывают StripeLine, симметричную или асимметричную.
Вот такой расчёт получился.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[gosu-art]

Спасибо за ответ. Как раз 50 Ом при таком стеке и выходит.


Но общая толщина платы выходит 0,88мм , а мне нужно 1,6мм. как можно выйти из ситуации? Ширину проводников менять уже не стоит плату развел

[vicnic]

Спасибо за ответ. Как раз 50 Ом при таком стеке и выходит.


Но общая толщина платы выходит 0,88мм , а мне нужно 1,6мм. как можно выйти из ситуации? Ширину проводников менять уже не стоит плату развел

Недосмотрел, поэтому посмотрите такой расчёт.
Надо еще понять, на сколько нужна толщина 1.6 мм, какими требованиями она определяется.
Еще напомню, что данный расчёт предварительный. В любом случае в процессе производства будете согласовывать расчёты производства на реальных материалах.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[gosu-art]

А у меня вот так получилось...

[vicnic]

А у меня вот так получилось...

Прикольно.

У меня прошлая версия 5.3, может тут ноги растут.
Надо подумать.
Update: на сайте выложена версия 5.4.1 с комментарием:

Version 5.4.1 Updates & Additions:
Corrected the embedded differential pair calculator.

Сообщение отредактировал vicnic - Nov 1 2011, 13:40

[gosu-art]

А тут говорят - расчет разными калькуляторами...
По крайней мере результаты выданные "моим" калькулятором совпадают с Альтиумовским и Гиперлинковским.
спасибо. еще подумаю что можно сделать.

[vicnic]

А тут говорят - расчет разными калькуляторами...
По крайней мере результаты выданные "моим" калькулятором совпадают с Альтиумовским и Гиперлинковским.
спасибо. еще подумаю что можно сделать.

ИМХО, самое правильное - оставить в текущем виде, послать конкретному производителю и попросить сделать расчёт.
Не все это делают без заказа, но шанс есть.

[test1248]

Очень важно при использовании программы "TXLine" понимать следующее:
1. под дифференциальным сопротивлением (буржуи это называют "Differential Impedance") подразумевается удвоенное сопротивление нечетной волны Zodd, т.е импеданс полученный в TXline в "odd mode"
необходимо умножить в 2 раза для получения "Differential Impedance".
2. в режиме "Even mode" получаем сопротивление четной волны Zeven (буржуи это называют "Single-ended Impedance").