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动态展示差分线阻抗特性变化趋势

4年前浏览5176
在信号完整性仿真中要避开差分线是完全不可能的,就好比非会员要避开某酷的广告一样,impossible!!尽管差分线很简单,但是对它的特性,尤其是影响阻抗的因素,你是否都了解呢?纯粹的理论计算和数学公式是很枯燥乏味的,不如我们一起来用仿真软件看一些动画演示,直观的显示差分线阻抗变化趋势。

我用polar si9000算了一组带绿油的差分线,仿真阻抗和计算阻抗截图分别如下:计算值96.62ohm,仿真值96.95ohm。

1、上面的计算,大家应该都会,现在来看看介质厚度变化时,阻抗会怎么变化,并分析导致变化的根本原因是什么见下图,我们依次加大介质厚度h1:
上图中,红线为差分阻抗Z_diff,蓝线为单位长度的电容lumpC,可以看到随着介质厚度的增大,电容一直在减小,阻抗一直在增大,为什么,因为特征阻抗近似于下面的公式,一目了然。

2、再来改变下线的宽度,看看阻抗变化趋势
看到了吗,红线为单位长度的电感lumpL,蓝线为单位长度的电容lumpC,线宽变化时,单位长度的电感和电容都在变化,而且变化幅度比较大,这就是改变线宽会比较大的影响阻抗的原因.

3、继续来改变线的间距s,看下变化规律

红线为单位长度的电感lumpL,蓝线为单位长度的电容lumpC,随着线间距的拉大,阻抗同样会增大,但是当间距足够大以后,对阻抗的影响就比较弱了,同样的规律体现在lumpL和lumpC上。


4、继续来改变参考GND的大小

当GND距离差分线的长度大于3W1时,阻抗就已经趋于稳定,变化很小,从另外一方面也说明,参考GND太小时,将导致阻抗稍微偏高。

5、最后改变介质的介电常数Dk,看看效果:

结果也在预料之中,DK值越大,单位长度电容越大,同时改变介质对单位长度电感几乎没有影响。

以上既是对差分线阻抗特性的一些仿真分析,不得不感叹仿真软件真是强大啊,能将抽象的理论和公式图形化、动态化,变化规律一目了然,仿真过了,几乎就忘不了。
Electronics DesktopHFSS信号完整性电磁基础射频微波
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首次发布时间:2019-09-28
最近编辑:4年前
萧隐君
硕士 | 高级射频工程... 大隐隐于市
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1条评论
仿真秀1219215817
签名征集中
3年前
很专业
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