Импеданс дифф. пары, Влияет ли зазор между LVDS парой и окружающим плейном на ее импеданс? Опции

[kappafrom]

Здравствуйте!

В проекте прокладываю линии Multi-Gigabit Transceiver(MGT) между двумя плисинами Spartan-6. MGT есть дифпара импедансом 100 Ом.

Прочитал на форуме вот такую вещь: "За счет зазора трасса-плэйн сбоку обеспечивается импеданс в районе 50 Ом." (речь шла об униполярном сигнале DDR2)
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...12997&st=30

Предположил, что импеданс дифпары также зависит от зазора до окружающего ее плэйна.
Вопрос к форумчанам-профессионалам, влияет ли величина зазора между LVDS парой и плейном на ее импеданс?

В различных софтах можно рассчитать импеданс линий stripline/microstrip, то есть рассчитывается импеданс линии по стеку платы. Импеданс, как известно, зависит от ширины проводников, расстояния между ними, диэлектрика между слоями, расстоянием до опорного/опорных слоя/слоев. Но нигде не нашел расчета импеданса дифпары с учетом окружающего пару плейна.

Решил проверить в Mentor Expedition PCB. Изменяю зазор, импеданс пары не меняется. Для отображения реального импеданса LVDS пары на разведенной плате в CES пользуюсь командой Data->Actuals->Update All.
Вопрос: Неужели ментор не учитывает окружающий дифпару плэйн при расчете импеданса, либо CES настроен неправильно, либо импеданс не зависит от зазора и ментор прав?

Если влияет, как оценить изменение импеданса? Какой должен быть зазор, чтобы импеданс дифпары не изменялся (в пределах 5%).

Зачем мне вообще это надо.
В книге High-Speed Serial I/O Made Simple (A Designer's Guide with FPGA Application) на стр. 78 написано
"Ground guards between pairs
Another technique is to route a ground guard in parallel to the differential traces. Tying the guard
plane back to the reference plane using a via in parallel to the trace often improves this shielding
method (Figure 4-28)." Отсюда я подчерпнул идею использовать земляные прослойки между высокоскоростными линиями MGT для уменьшения их взаимного влияния. Ведь линии магнитного поля, существующие вокруг проводников, заканчиваются на земле, окружающей проводник. В то же время терзают сомнения, не изменит ли достаточно близко расположенные к дифпаре ground guards импеданс самой линии.

Как найти идеальное расстояние от gnd guard до lvds пары? Земляным guard-полигоном я вынужден разделять пары, т.к. не удается из разнести достаточно далеко, свободного места на плате очень мало.

Буду благодарен за обратную связь!

[krux]

если речь про FR4, то китайцы будут подбирать препреги из тех что у них сейчас есть на складе, после чего подставят диэлектрическую проницаемость взятых материалов, и попытаются поменять ширину ваших проводников/зазоры так, чтобы попасть в импеданс.

CST - это конечно хорошо, но расчитывать им один только импеданс при неизвестной толщине диэлектрика и проницаемости (вернее определяемой за вас дядюшкой Ляо) - это из пушки по воробьям.

тот же фастпринт например для этого пользуется si9000+speedstack, поскольку он при правильном применении может показать насколько "усядет" тот или иной препрег после финального прессования в зависимости от конструкции и требуемой финальной толщины платы, т.е. может точнее дать толщину диэлектрика для расчетов.
Вот только настолько сильно вам заморачиваться не стоит хотябы потому что неободимые константы препрегов для таких расчетов вам будут неизвестны.

[kappafrom]

Вот только настолько сильно вам заморачиваться не стоит хотябы потому что неободимые константы препрегов для таких расчетов вам будут неизвестны.

содержательный ответ, спасибо. я у PCBtech выпросил таблицу используемых толщин и проницаемостей препрегов/ядер, исходя из этих данных формировал стек платы, затем подобрал ширину проводников и зазор для выдерживания необходимого импеданса. судя по всему при проектировании не стоит очень сильно переживать за импеданс, но при заказе платы включать контроль импеданса необходимых цепей. но все же возможности производства не безграничны, при проектировании нужно выдерживать более-менее схожий с номинальным импеданс. хотелось бы, чтобы различные софты считали бы почти одинаково, у меня разница аж 15 Ом вышла в Si9000 и ExpeditionPCB

Если вы производителю даёте с герберами свои расчёты (документ), то производитель меньше задаёт вопросов и делает как надо, обеспечивая импеданс с заданной погрешностью +-10 либо +-5, как закажите.
...
Укажите расчёты, и какой проводник импедансный. Производитель обязуется обеспечить заданное значение своими технологическими штучками.

я считал необходимый зазор для выдерживания импеданса в 100 Ом при заданном стеке и заданной ширине проводника в менторе. потом проверил в Si9000. не понимаю, какие в таком случае расчеты я могу показать производителю?

Попробуйте в stackup editor поменять тип слоя, в котором проложена диффпара с signal на split/mixed. Хотя поможет это несильно. Результат, который дает Si9000, точнее.

ага, это немного изменило рассчитанный импеданс. вероятно split/mixed включает в расчет импеданса окружение дифпары.
кстати я немного облажался: в Si9000 импеданс порядка 86 Ом, в ExpeditionPCB около 93 Ом. Это мне нравится больше. как думаете, китайцы доведут до 100+-5 Ом?

Юзаю FR-4 если что, частоты позволяют им обойтись (планируем запускать пары на 3,125 ГГц). Кстати константы препрегов/ядер зависят от частоты сигнала, проницаемость снижается с ростом частоты, то есть импеданс линии возрастает на бОльших скоростях. Интересно китайцы спрашивают на какой скорости будут работать дифпары?

Сообщение отредактировал kappafrom - Oct 25 2014, 17:48