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利用Cadence PCB SI分析特性阻抗变化因素作者：　　单位：Cadence 　　转载：　　发布时间：2008-12-231、概要　　在进行PCB SI的设计时，理解特性阻抗是非常重要的。这次，我们对特性阻抗进行基础说明之外，还说明Allegro的阻抗计算原理以及各参数和阻抗的关系。2、什么是特性阻抗？2.1　传送线路的电路特性　　在高频率(MHz)信号中，把传送回路作为电路。2.1.1　电阻R　　电阻R是指普通的导线带有的欧姆电阻。R = ρ?L / S　[Ω] 　(S:横截面面积[m2]，L:导体长[m]，ρ:金属（铜）的电阻率[Ω*m])。在高频频域范围内的话，根据表面效果和集合效果的影响，集中在导体表面电流流动，会使上面公式中的阻值变得更大。2.1.2　电容C　　电容C是指积蓄在导体间电荷的量。C = ε（S / d）[F]　（ε:介电常数，S:导体的横截面积，d:导体间的距离)2.1.3　电感L　　电流流动的导线必定有磁通量发生，根据这个产生的自感。L=0.002S[2.3lg(2s/w+t)+0.5][μH]　S:导线长度(cm) ，W:导线宽度(cm)， t:导线厚度(cm)2.1.4　电导G　　物体传导电流的本领叫做电导。对导体间的介电特性的反抗成分，表示容易电流的程度。G = 1 / R2.2　阻抗和特性阻抗的不同？　　阻抗　　表示电路部分对交变电信号流通产生的阻力，是传输线上输入电压对输入电流的比率值Z = V(x)/ I(x)　　特性阻抗　　特征阻抗是指信号沿传输线传播时，信号看到的瞬间阻抗的值。简单地讲，无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗。Z0 = √( (R + jωL) / (G + jωC) ) ≒ √(L / C)(RωL，GωC)3、Allegro的特性阻抗计算原理3.1　在Layout Cross Section中阻抗计算　　PCB SI菜单的Setup Cross-section　　单线的特性阻抗计算方法　　1.设定层结构和材料物质。　　2.Width栏输入线宽的话，在Impedance栏会计算出特性阻抗。(Impedance输入目标阻抗的话，则会计算线宽。)　　差分阻抗　　1.勾选Differential Mode　　2.设定层结构和材料物质。　　3.Coupling Type设定结合类型。（NONE: 不耦合，EDGE:同层耦合，BROADSIDE:邻接层耦合)　　4.因为设定线宽的话，确定差分阻抗或者spacing任何一个，选择Spacing单击OK按钮，差分阻抗被计算。　　(如果想指定差分阻抗的，设定DiffZ0，调节线宽和spacing。)　　― 参考1 ―　　层结构计算过阻抗之后，可以通过PCB Editor菜单的File Export Techfile技术文件进行保存，再利用。根据这个，可以通过程序库管理本公司阻抗设计的经验技术。3.2　在Electrical Constraints中计算阻抗　　PCB Editor菜单的Setup Constraint单击Electrical constraint sets按钮，选择DiffPair Valuetab，并且单击Calculator按钮。　　能用上述方法计算差动阻抗时，层结构Layout Cross Section是已经设定，不能修改的。3.3　在View Trace Model Parameters中计算阻抗　　SigXplorer菜单的Edit Add Part，Model Type Filter选择Interconnect，选择想使用的传送线路模型，界面配置。　　1.以SigXplorer画面的参数界面，设定层构成和材料属性，线宽和线距。　　2.以SigXplorer画面的参数界面，在对象模型的地方进行单击右键，选择View Trace Parameters。　　3.在View Trace Model Parameters界面内，Field Solution Results内Field solver cutoff frequency设定10GHz，Matrix设定Impedance，特性阻抗以矩阵形式被表示。(如果想使之表示差分阻抗的情况， Matrix设定Diff Impedance。)　　― 参考2 ― 　　如果在范围内设定了分步或复数的价值，View Trace Model Parameters的Parameter Values会以列表的方式列出所有的数据。　　― 参考3 ―　　Field Solution Results栏，能表示以下的结果。· Capacitance · Die. Conductance · Inductance · Linear Resistance · Moda