使用SI进行PCB常规阻抗计算

SI9000 PCB阻抗计算实例

目录第一节常用叠层模板说明 (3)1.1双面板1.6MM叠层模板 (5)1.24层板1.0MM叠层模板 (5)1.34层板1.2/1.6MM叠层模板 (6)1.46层板1.2/1.6MM叠层模板 (6)1.58层板1.8MM叠层模板 (7)1.610层板1.0MM叠层模板 (7)1.712层板1.8MM叠层模板 (7)第二节SI9000界面说明 (8)第三节SI9000阻抗计算模板说明 (9)3.1差分阻抗不包地计算模板 (9)3.2外层单端阻抗不包地计算模板 (9)3.3外层单端阻抗包地计算模板 (10)3.4内层单端阻抗不包地计算模板 (10)3.5差分对阻抗不包地计算模板 (11)3.6差分对阻抗包地计算模板 (11)3.7内层差分对阻抗无包地计算模板 (12)3.8外层共面单端阻抗计算模板（2层板用） (12)3.9外层共面差分对阻抗计算模板（2层板用） (13)3.10外层差分无阻焊计算模板（四层及以上） (13)3.11内层相邻层屏蔽差分对阻抗计算模板（6层及以上） (14)第四节阻抗计算正推反推教程 (15)4.1阻抗计算正推 (15)4.2阻抗计算反推 (15)第五节两层板阻抗计算实例（2层板）（共面阻抗） (16)5.1两层板1.6MM板厚单端特性50欧姆阻抗计算 (16)5.2两层板1.6MM板厚差分100欧姆阻抗计算 (16)5.3两层板单端共面地阻抗计算 (17)5.4两层板差分共面地阻抗计算 (18)5.5两层板板厚1.6MM USB差分90欧姆阻抗计算 (19)5.6两层板板厚1.6MM RF输入单端90欧姆阻抗计算 (20)第六节四层板阻抗计算实例 (21)6.1四层板1.0MM板厚单端包地50欧姆阻抗计算（WIFI天线） (21)6.2四层板1.0MM板厚差分对包地90欧姆阻抗计算（USB差分） (22)6.3走在表层，次表层挖空，参考地是第3层单端50欧姆阻抗计算 (22)6.4走在表层，次表层不挖单端50欧姆阻抗计算 (23)6.54层板板厚1.6MM单端50欧姆阻抗计算 (23)6.64层板板厚1.6MM阻抗计算（单端/差分） (24)6.74层板板厚1.6MM TOP/BOT单端阻抗50欧姆计算 (25)6.84层板板厚1.6MM TOP/BOT差分50欧姆阻抗计算 (26)第七节六层板阻抗计算实例 (27)7.1走在第4层，参考地是第3、5层单端50欧姆阻抗计算 (27)7.26层板板厚1.2MM阻抗计算（单端/差分） (27)7.36层板板厚1.6MM表层阻抗计算（单端/差分） (29)7.46层板板厚1.6MM内层阻抗计算（单端/差分） (30)7.56层板板厚1.6MM TOP/BOT单端50欧姆阻抗计算 (31)7.66层板板厚1.6MM TOP/BOT差分50欧姆阻抗计算 (32)7.76层板板厚1.6MM L2/L5层单端50欧姆阻抗计算 (33)7.86层板板厚1.6MM L2/L5层差分100欧姆阻抗计算 (33)第八节八层板阻抗计算实例（待补充） (34)8.1八层板1.6MM板厚差分100欧姆阻抗计算（待补充） (34)第九节十层板阻抗计算实例（待补充） (34)9.1十层板1.6MM板厚差分100欧姆阻抗计算 (34)第十节附录（收录实例，没有区分板层数） (34)第一节常用叠层模板说明常用的软件阻抗模型主要有三种: （1）特性阻抗，也叫单端阻抗；（2）差分阻抗，也叫差动阻抗；（3）共面阻抗，也叫共面波导阻抗，主要应用于双面板阻抗设计当中。

SI9000PCB阻抗计算实例

SI9000PCB阻抗计算实例SI9000是一款用于计算PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计中的传输线阻抗的软件工具。

在PCB设计中，传输线的阻抗是一个重要的参数，它决定了信号在传输线上的传输质量和速度。

SI9000通过使用传输线的几何参数和材料特性，可以快速准确地计算出传输线的阻抗。

下面将通过一个实例来说明如何使用SI9000进行PCB阻抗计算。

假设我们有一个印刷电路板上的差分传输线，其几何参数如下：- 传输线宽度：4 mil- 信号线间距：6 mil- 传输线高度：1.6 mm- 传输线长度：10 cm-PCB基材介电常数：4.6-PCB基材损耗正切：0.02首先，我们需要创建一个新的SI9000项目，并将以上几何参数输入到软件中。

接下来，我们需要选择合适的电磁场求解器方法。

SI9000提供了多种求解器方法，包括静电场、静磁场、动态磁场以及全波求解器等。

在这个实例中，我们可以选择使用全波求解器。

然后，我们需要设置传输线的材料特性。

SI9000可以根据选择的基材介电常数和损耗正切来计算传输线的阻抗。

对于差分传输线来说，我们需要设置差分对之间的间距。

在这个实例中，信号线间距为6 mil。

完成参数设置后，我们可以运行SI9000进行计算，软件会根据输入的参数计算出传输线的阻抗。

计算完成后，SI9000会给出传输线的阻抗值。

在这个实例中，我们可以得到差分传输线的阻抗为100欧姆。

除了阻抗计算，SI9000还可以提供其他有用的信息，如传输线的电磁场分布图和传输线的延迟时间等。

总结起来，SI9000是一个用于计算PCB传输线阻抗的实用工具。

在进行PCB设计时，使用SI9000可以快速准确地计算出传输线的阻抗，从而确保信号的传输质量和速度。

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种，相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值，今天通过polar si9000 来和大家说明下阻抗是怎么计算的。

在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义：传输线阻抗是从电报方程推导出来（具体可以查询微波理论）如下图，其为平行双导线的分布参数等效电路：■------ di —r - dz£・必从此图可以推导出电报方程加丄匚丄T d ~ + [g+ c—it 二0 u=0取传输线上的电压电流的正弦形式劣==一+ j如oc= - -f*推岀通解辽/『+ jy g + J^c定义岀特性阻抗无耗线下r=0, g=0 得7 -区%、注意，此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异（具体查看平面波的波阻抗定义）|£C = Ep特性阻抗与波阻抗之间关系可从厂此关系式推岀.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情，看看实际上的意义，当电压电流在传输线传播的时候，如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致，就造成所谓的反射现象等等•在信号完整性领域里，比如反射，串扰，电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题，因此匹配的重要性在此展现出来•叠层（stackup）的定义我们来看如下一种 stackup,主板常用的8层板（4层power/ground 以及4层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8）因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8Oz 的概念 Oz 本来是重量的单位 0z （盎司）=28.3 g （克）在叠层里面是这么定义的，在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为 1Oz,对应的单位如下介电常数（DK ）的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量 Co 之比为介电常数:e = Cx/Co = - ee"'Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料，由玻璃纤维和环氧树脂组成，core 其实也是pp 类型介质，只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.外匚走线L1F 面熟悉下在叠层里面的一些基本概念，和厂家打交道经常会使用的TQP L2L3L4L5 L6 L7CORFCORE .005"f 9 OZ(QiitAr l^yer+Pl^t ng)1 OZ(GMD)1 OZ1 OZ (VCC) I OZ (S1GMAL) 1 OZ(SIGNAL) 1 OZ(GrJD)F'repreo 丄 rril传输线特性阻抗的计算首先，我们来看下传输线的基本类型，在计算阻抗的时候通常有如下类型：微带线和带状线,对于他们的区分，最简单的理解是，微带线只有1个参考地，而带状线有2个参考地，如下图所示诫带线带状线对照上面常用的8层主板，只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候，主板阻抗要求基本上是：单线阻抗要求55或者600hm, 差分线阻抗要求是 70~1100hm ，厚度要求一般是1~2mm ，根据板厚要求来分层得到各厚度高度•在此假设板厚为1.6mm ，也就是63mil 左右，单端阻抗要求60Ohm ，差分阻抗要求 100Ohm ，我们假设以如下的叠层来走线。

使用SI9000进行PCB常规阻抗计算

SI9000常规阻抗计算常规信号分为微带线与带状线,微带线指该信号线只有一个参考平面（表底层），带状线指该信号线在两个参考平面之间(内层），故阻抗计算需要选择不同模型来完成。

一、外层（微带线)单端阻抗计算模型１、单端阻抗结构——>2、单端阻抗模型——＞３、设置相应参数说明：介电常数与板材有关,常规ＦＲ４介电常数在4、２—4、5之间，常规半固化片介电常数１０6(3、9)、１08０(4、２)、2116（4、２)、7628（４、５)，罗杰斯板材RＯ4３50B介电常数就是3、66,M6板材介电常数在3、3－3、5之间.二、外层(微带线）差分阻抗计算模型1、差分阻抗结构-—>2、差分阻抗模型——＞3、设置相应参数说明：常规差分控制阻抗100ｏhm，UＳＢ控90ohm，Typeｃ控90oh ｍ以下就是1、6ｍm板厚常规八层板得层叠1、 3个信号层、2个地、一个电源２、射频隔层参考，线宽16ｍil3、关键信号在S1层,注意Ｓ２跨分割问题,适用于杂线多得情况A.根据微带线单端模型50oｈm阻抗计算如下(线宽6):B。

根据微带线差分模型阻抗计算如下:1、单端阻抗结构--＞2、单端阻抗模型—-〉3、设置相应参数1、差分阻抗结构-—＞2、差分阻抗模型——>3、设置相应参数根据常规8层板层叠计算内层阻抗、Ａ。

内层单端阻抗模型：S１：Ｈ1=16+1、2+４、３=21、5Ｈ2=１、２＋４、３＝5、5S1层５0oｈm：5mil（说明:阻抗允许误差正负10％,Ｈ1与Ｈ2数值）Ｓ1与S2参考层面厚度相差较小阻抗线宽一致（说明：如果H1与H2数值正确,H１与H2即使颠倒，阻抗变化很小)S2：H１=４、3ﻩ H2＝1、2+16+1、2+4、３=22、7S2层５0ohｍ:５mｉlＳ３:H1＝4、3H2=1、2＋16=1７、２S3层5０ｏhm:５ｍｉlB．内层差分阻抗模型(介质厚度与单端阻抗一致)：Ｓ１：H１=１6＋１、2+４、3＝21、５H2＝１、２+4、3=５、5S2：H1=4、3ﻩ H2＝１、2+1６+1、２+4、3=22、7S3：H1=4、3Ｈ2=１、2＋1６=17、2S1、S２、S3：90ohｍＳ1、S２、S3:100oｈｍ同理计算，概不赘述.（关于射频线阻抗计算隔层参考，共面阻抗计算参考＜SI9000隔层及共面模型计算＞)阻抗说明：叠层厚度通常由单板实际情况决定,如果叠层确定，线宽变小,阻抗变大，差分阻抗线之间得间距变大，阻抗变大，差分1０0ohm计算时，可通过改变线宽与间距实现（注意：建议差分间距不要大于2倍线宽如4得线宽８得间距）.单端阻抗主要依靠改变线宽实现。

PCB设计中阻抗的详细计算方法

PCB设计中阻抗的详细计算方法PCB设计中阻抗的计算方法是确保信号在电路板上以准确的速度传输的关键因素之一、阻抗是指在电路中流动的电流和电压之间的电学特性。

在高速信号传输和电磁干扰抑制方面，了解和控制阻抗是至关重要的。

下面将详细阐述PCB设计中阻抗的计算方法。

1.计算常规传输线的阻抗常规传输线，如微带线和同轴电缆，是PCB设计中常见的传输媒介。

它们的阻抗可以通过以下公式进行计算：a.微带线：Zo = [(εr+1)/2] * [ln(5.98 * h / w + 1.74 * h / t)] / [(1.41 * (w / h) + 1)]其中，Zo是阻抗，εr是介电常数，h是微带线的高度，w是微带线的宽度，t是覆铜层的厚度。

b.同轴电缆：Zo = (60 / sqrt(εr)) * ln(D/d)其中，Zo是阻抗，εr是介电常数，D是同轴电缆的外径，d是同轴电缆的内径。

2.计算不对称传输线的阻抗对于不对称传输线，如差分信号线，其阻抗计算稍微复杂。

通常使用以下两个公式来估算：a.对于差分微带线：Zo = [Zodd * Zeven] ^ 0.5其中，Zo是阻抗，Zodd是奇模阻抗，Zeven是偶模阻抗。

奇模阻抗和偶模阻抗可以使用微带线的常规阻抗公式进行计算。

b.对于差分同轴电缆：Zo = 60 * [ln(4h / d) - 1] / sqrt(εr)其中，Zo是阻抗，h是同轴电缆的内外导体间的间隙，d是同轴电缆的导体直径。

3.使用PCB设计工具进行阻抗计算现代PCB设计工具通常具有内置的阻抗计算功能，可以自动计算并显示不同传输线的阻抗。

使用这些工具，设计师只需输入电路板的几何参数和材料参数，即可获得准确的阻抗值。

一些常用的PCB设计工具包括Altium Designer、EAGLE和PADS等。

值得注意的是，上述方法仅适用于理想条件下的计算。

实际PCB设计中，考虑到误差和尺寸容差等因素，可能需要进行迭代和调整以满足特定的设计要求。

SI9000PCB阻抗计算实例

SI9000PCB阻抗计算实例在设计PCB（Printed Circuit Board）时，阻抗计算是一个非常重要的步骤。

阻抗是信号在传输线上的电流和电压比值，对于高速信号传输至关重要。

本文将以SI9000为例，介绍如何使用SI9000进行PCB阻抗计算。

首先，在设计PCB之前，需要明确设计要求和规范，例如信号速率、信号的特性阻抗以及PCB材料等等。

这些信息将为后续的计算提供基础。

1.打开SI9000软件并创建新工程。

在工程中，可以设置PCB的厚度、导体的宽度和距离、以及绝缘材料等。

这些参数将影响PCB的阻抗。

2. 导入PCB的布局文件。

SI9000支持常见的布局文件格式，如Gerber文件、ODB++等。

将布局文件导入到SI9000中，软件将根据导入的布局文件自动建立布局。

3.在布局中选择需要计算阻抗的导线。

可以使用鼠标工具选择需要计算阻抗的线路。

SI9000会自动识别所选线路的宽度和距离。

4. 设置PCB的材料参数。

SI9000支持各种常见的PCB材料，例如FR4、Rogers等。

在设定材料参数时，需要输入相应的介电常数、损耗因子等信息。

5.进行阻抗计算。

点击计算按钮，SI9000会根据所选择的导线和材料参数进行阻抗计算。

结果以图表的形式显示，包括阻抗值和相位等信息。

6.调整PCB参数。

根据计算结果，可以对PCB的设计参数进行调整。

例如，如果阻抗值偏小，可以增加导线的宽度或者调整介电常数，以达到预期的阻抗值。

7.优化布局。

根据计算结果，可以根据布局的要求对布线进行调整。

例如，可以调整引脚和信号线的位置，以降低信号的串扰和干扰。

8.重新进行阻抗计算。

在调整和优化布局后，需要重新进行阻抗计算，确保电路板上每条信号线的阻抗都符合设计要求。

9.导出计算结果。

可以将计算结果导出为报告或记录，以备将来参考。

总之，SI9000是一款强大的PCB阻抗计算软件，能够帮助工程师准确快速地计算和调整PCB的阻抗。

使用SI9000进行PCB常规阻抗计算

使用SI9000进行PCB常规阻抗计算SI9000是一款用于高速电路设计的软件，可以帮助工程师进行PCB 常规阻抗计算。

本文将介绍使用SI9000进行PCB常规阻抗计算的步骤和一些注意事项。

步骤一：准备设计文件在进行PCB常规阻抗计算之前，需要准备好设计文件。

设计文件包括PCB的布局和线路连接等信息。

将设计文件导入SI9000软件中。

步骤二：定义材料参数在进行PCB常规阻抗计算之前，需要定义材料参数。

SI9000软件提供了常用的材料参数库，包括介电常数、损耗因子等。

根据实际情况选择合适的材料参数。

步骤三：定义层厚在PCB设计中，不同层之间的层厚可能不同。

因此，需要在SI9000软件中定义层厚。

层厚的定义将对后续的阻抗计算结果产生影响。

步骤四：定义线宽和线间距根据设计文件中的线宽和线间距，定义在SI9000软件中。

线宽和线间距的定义将用于阻抗计算。

步骤五：进行阻抗计算在SI9000软件中，选择进行阻抗计算的线路，点击“计算”按钮即可开始阻抗计算。

软件会在计算完成后给出阻抗计算结果。

步骤六：分析和优化根据阻抗计算的结果，可以分析线路的阻抗变化和不符合要求的地方。

根据需求进行相应的优化和调整，直到满足设计要求为止。

注意事项：1.在使用SI9000进行PCB常规阻抗计算时，要保证输入的材料参数、层厚、线宽等参数与实际设计一致，以确保计算结果准确。

2.在定义线宽和线间距时，应该考虑到PCB制造工艺的限制，避免出现制造上的困难。

3.在进行阻抗计算之前，要对设计文件进行合理的预处理，如去除不必要的线路、修复错误等，确保输入的设计文件是正确的。

4.在进行阻抗计算之后，还要对计算结果进行验证，可以通过快速原型制造进行样品制作，然后进行测试验证，以确保计算结果的准确性。

总结：SI9000能够帮助工程师进行PCB常规阻抗计算，通过合理的定义材料参数、层厚、线宽和线间距等参数，可以得到准确的阻抗计算结果。

在进行阻抗计算之前，应该对设计文件进行合理的预处理，并对计算结果进行验证，确保设计满足要求。

使用SI9000进行PCB常规阻抗计算

SI9000常规阻抗计算常规信号分为微带线和带状线，微带线指该信号线只有一个参考平面（表底层），带状线指该信号线在两个参考平面之间（内层），故阻抗计算需要选择不同模型来完成。

一、外层（微带线）单端阻抗计算模型1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数说明：介电常数和板材有关，常规FR4介电常数在之间，常规半固化片介电常数106（）、1080（）、2116（）、7628（），罗杰斯板材RO4350B 介电常数是，M6板材介电常数在之间。

二、外层（微带线）差分阻抗计算模型1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数说明：常规差分控制阻抗100ohm，USB控90ohm，Typec控90ohm以下是板厚常规八层板的层叠1. 3个信号层、2个地、一个电源2.射频隔层参考，线宽16mil3.关键信号在S1层，注意S2跨分割问题，适用于杂线多的情况A．根据微带线单端模型50ohm阻抗计算如下（线宽6）：B．根据微带线差分模型阻抗计算如下：1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数根据常规8层板层叠计算内层阻抗. A．内层单端阻抗模型：S1：H1=16++=H2=+=S1层50ohm：5mil（说明：阻抗允许误差正负10%，H1和H2数值）S1和S2参考层面厚度相差较小阻抗线宽一致（说明：如果H1和H2数值正确，H1和H2即使颠倒，阻抗变化很小）S2：H1=H2=+16++=S2层50ohm：5milS3：H1=H2=+16=S3层50ohm：5milB．内层差分阻抗模型（介质厚度和单端阻抗一致）：S1：H1=16++=H2=+=S2：H1=H2=+16++=S3：H1=H2=+16=S1、S2、S3：90ohmS1、S2、S3：100ohm同理计算，概不赘述。

使用SI9000进行PCB常规阻抗计算

SI9000常规阻抗计算常规信号分为微带线和带状线，微带线指该信号线只有一个参考平面（表底层），带状线指该信号线在两个参考平面之间（层），故阻抗计算需要选择不同模型来完成。

一、外层（微带线）单端阻抗计算模型1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数说明：介电常数和板材有关，常规FR4介电常数在4.2-4.5之间，常规半固化片介电常数106（3.9）、1080（4.2）、2116（4.2）、7628（4.5），罗杰斯板材RO4350B介电常数是3.66，M6板材介电常数在3.3-3.5之间。

二、外层（微带线）差分阻抗计算模型1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数说明：常规差分控制阻抗100ohm，USB控90ohm，Typec控90ohm以下是1.6mm板厚常规八层板的层叠1. 3个信号层、2个地、一个电源2.射频隔层参考，线宽16mil3.关键信号在S1层，注意S2跨分割问题，适用于杂线多的情况A．根据微带线单端模型50ohm阻抗计算如下（线宽6）：三、层（带状线）单端阻抗计算模型1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数四、层（带状线）差分阻抗计算模型1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数根据常规8层板层叠计算层阻抗. A．层单端阻抗模型：S1：H1=16+1.2+4.3=21.5H2=1.2+4.3=5.5S1层50ohm：5mil（说明：阻抗允许误差正负10%，H1和H2数值）S1和S2参考层面厚度相差较小阻抗线宽一致（说明：如果H1和H2数值正确，H1和H2即使颠倒，阻抗变化很小）S2：H1=4.3H2=1.2+16+1.2+4.3=22.7S2层50ohm：5milS3：H1=4.3H2=1.2+16=17.2S3层50ohm：5milB．层差分阻抗模型（介质厚度和单端阻抗一致）：S1：H1=16+1.2+4.3=21.5H2=1.2+4.3=5.5S2：H1=4.3H2=1.2+16+1.2+4.3=22.7S3：H1=4.3H2=1.2+16=17.2S1、S2、S3：100ohm同理计算，概不赘述。

使用SI进行PCB常规阻抗计算

SI9000常规阻抗计算常规信号分为微带线和带状线，微带线指该信号线只有一个参考平面（表底层），带状线指该信号线在两个参考平面之间（内层），故阻抗计算需要选择不同模型来完成。

一、外层（微带线）单端阻抗计算模型1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数说明：介电常数和板材有关，常规FR4介电常数在4.2-4.5之间，常规半固化片介电常数106（3.9）、1080（4.2）、2116（4.2）、7628（4.5），罗杰斯板材RO4350B介电常数是3.66，M6板材介电常数在3.3-3.5之间。

二、外层（微带线）差分阻抗计算模型1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数说明：常规差分控制阻抗100ohm，USB控90ohm，Typec控90ohm以下是1.6mm板厚常规八层板的层叠1. 3个信号层、2个地、一个电源2.射频隔层参考，线宽16mil3.关键信号在S1层，注意S2跨分割问题，适用于杂线多的情况A．根据微带线单端模型50ohm阻抗计算如下（线宽6）：B．根据微带线差分模型阻抗计算如下：1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数根据常规8层板层叠计算内层阻抗.A．内层单端阻抗模型：S1：H1=16+1.2+4.3=21.5H2=1.2+4.3=5.5S1层50ohm：5mil（说明：阻抗允许误差正负10%，H1和H2数值）S1和S2参考层面厚度相差较小阻抗线宽一致（说明：如果H1和H2数值正确，H1和H2即使颠倒，阻抗变化很小）S2：H1=4.3H2=1.2+16+1.2+4.3=22.7S2层50ohm：5milS3：H1=4.3H2=1.2+16=17.2S3层50ohm：5milB．内层差分阻抗模型（介质厚度和单端阻抗一致）：S1：H1=16+1.2+4.3=21.5H2=1.2+4.3=5.5S2：H1=4.3H2=1.2+16+1.2+4.3=22.7S3：H1=4.3H2=1.2+16=17.2S1、S2、S3：90ohmS1、S2、S3：100ohm同理计算，概不赘述。

si9000计算阻抗

si9000计算阻抗
SI9000是一款专业的PCB设计软件，其中包含了一个用于计算阻抗的功能。

使用SI9000计算阻抗的方法如下：
1. 打开SI9000软件，选择对应的功能窗口。

在旧版本的软件中，下方有两个可供切换的功能窗口；在2011版本的SI9000中，新增了两个功能窗口。

2. 选择“Lossless Calculation”（无损计算）功能窗口。

这个窗口用于计算阻抗，是研发工程师们最关注的功能。

在此窗口中，可以计算传输线阻抗、评估层叠厚度、线宽、铜厚等参数。

3. 在“Lossless Calculation”窗口中，设置传输线的长度、传输线材料（通常为copper）、导体的电导率（默认为copper的电导率5.80E07）、板材的介质损耗角、信号的上升时间、最大最小频率等参数。

4. 设置完参数后，点击“Calculate”按钮进行计算。

软件将自动计算出相应的阻抗值。

5. 计算完成后，可以点击“More”按钮获取更多相关信息，如每英尺的传输延时、寄生电感、寄生电容等。

6. 除了计算阻抗，SI9000软件还提供了其他功能，如“Frequency Dependent Calculation”（受频率影响的参数计算）和“Sensitivity Analysis”（敏感性分析）。

这些功能可以用于评估传输线损耗、阻抗、寄生参数、趋肤效应等随频率变化的趋势，以及分析不同参数对阻抗的影响程度。

综上所述，SI9000软件提供了丰富的阻抗计算及相关功能，可以帮助工程师们在PCB设计过程中更好地满足高速信号的要求。

使用SI9000进行PCB常规阻抗计算

SI9000常规阻抗计算常规信号分为微带线和带状线，微带线指该信号线只有一个参考平面（表底层），带状线指该信号线在两个参考平面之间（内层），故阻抗计算需要选择不同模型来完成。

一、外层（微带线）单端阻抗计算模型1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数说明：介电常数和板材有关，常规FR4介电常数在4.2-4.5之间，常规半固化片介电常数106（3.9）、1080（4.2）、2116（4.2）、7628（4.5），罗杰斯板材RO4350B介电常数是3.66，M6板材介电常数在3.3-3.5之间。

二、外层（微带线）差分阻抗计算模型1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数说明：常规差分控制阻抗100ohm，USB控90ohm，Typec控90ohm以下是1.6mm板厚常规八层板的层叠1. 3个信号层、2个地、一个电源2.射频隔层参考，线宽16mil3.关键信号在S1层，注意S2跨分割问题，适用于杂线多的情况A．根据微带线单端模型50ohm阻抗计算如下（线宽6）：B．根据微带线差分模型阻抗计算如下：1.单端阻抗结构——>2.单端阻抗模型——>3.设置相应参数1.差分阻抗结构——>2.差分阻抗模型——>3.设置相应参数根据常规8层板层叠计算内层阻抗. A．内层单端阻抗模型：S1：H1=16+1.2+4.3=21.5H2=1.2+4.3=5.5S1层50ohm：5mil（说明：阻抗允许误差正负10%，H1和H2数值）S1和S2参考层面厚度相差较小阻抗线宽一致（说明：如果H1和H2数值正确，H1和H2即使颠倒，阻抗变化很小）S2：H1=4.3H2=1.2+16+1.2+4.3=22.7S2层50ohm：5milS3：H1=4.3H2=1.2+16=17.2S3层50ohm：5milB．内层差分阻抗模型（介质厚度和单端阻抗一致）：S1：H1=16+1.2+4.3=21.5H2=1.2+4.3=5.5S2：H1=4.3H2=1.2+16+1.2+4.3=22.7S3：H1=4.3H2=1.2+16=17.2S1、S2、S3：90ohmS1、S2、S3：100ohm同理计算，概不赘述。

CadencePCBSI分析特性阻抗教程

1、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)(R<<ωL，G<<ωC)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。

si9000 中间层差分阻抗计算

si9000 中间层差分阻抗计算si9000 中间层差分阻抗计算在现代电子通信和电子设备的设计中，中间层差分阻抗计算是一个非常重要的主题。

si9000 是一种常用的计算工具，用于帮助工程师计算和优化中间层差分阻抗。

本文将深入探讨 si9000 中间层差分阻抗计算的原理、方法和应用，并共享个人观点和理解。

一、si9000 中间层差分阻抗计算的重要性1. 中间层差分阻抗的定义中间层差分阻抗是指在多层印制电路板（PCB）中，两个相邻的导体层之间所形成的差分传输线的阻抗。

在高速信号传输和抗干扰能力方面，中间层差分阻抗的匹配和控制至关重要。

2. 信号完整性和性能稳定性在现代电子设备中，尤其是高频和高速通信设备中，信号完整性和性能稳定性是设计中最为关键的因素之一。

而中间层差分阻抗的合适性直接影响了信号的传输品质和抗干扰能力。

3. 设计和优化的需求设计师需要通过对中间层差分阻抗的准确计算和优化，来保证电子设备在高速信号传输和抗干扰能力方面的稳定表现。

si9000 作为一种专业工具，能够帮助工程师进行准确和可靠的中间层差分阻抗计算，从而满足设计和优化的需求。

二、si9000 中间层差分阻抗计算的原理和方法1. 差分传输线的定义和特点差分传输线是由两条相等而并列的导体线组成，它们之间的电压是相等的，但是电流方向相反。

差分传输线的主要特点是抗干扰能力强，传输速度快，适用于高速信号传输。

2. si9000 的工作原理si9000 是一种专业的中间层差分阻抗计算工具，其核心算法基于传输线理论和有限元方法。

通过建立中间层结构的几何模型、选择合适的介质材料参数和计算条件，si9000 能够进行精确的中间层差分阻抗计算。

3. si9000 的使用方法在进行中间层差分阻抗计算时，用户需要输入中间层结构的几何尺寸、介质材料参数和工作频率等信息。

si9000 会根据用户输入的参数进行计算，并给出相应的阻抗数值和波形图，以帮助用户对中间层差分阻抗进行评估和优化。

PCB设计中阻抗的详细计算方法

•PCB设计中阻抗的详细计算方法-差分阻抗为例日期：2010.01.20 | 分类：软件使用 | 标签：与其大致的了解很多事情，不如好好把你平时碰到的问题详细的搞懂，阻抗计算就是其中一个例子。

很多PCB设计人员现在已经不自己动手去计算阻抗了，不信你可以看看他的电脑上有没有Polar Si这个工具即可。

如果读者你有心学，那么今天我就整理一篇polar si的学习资料，至于软件本身，你可以去搜索下载，如果下不到，可以在本文后留言，我可以发邮件给大家，不过申明一下，此软件只做交流学习用，如果觉得自己有能力，建议购买正版！下面我以计算手机射频 SAW至TC(transceiver)的接受线阻抗为例，说明Polar Si计算阻抗的过程。

这段线现在在手机PCB设计中很多公司的默认做法是走4mil的线宽，相邻层净空，然后不做特别处理。

原因为何，很多设计师不会去细究。

其实此系列阻抗线要求是差分阻抗150欧，那么计算出来线宽究竟是多少？我以一个普通的HDI板厂的一个普通的叠层结构为例计算此差分阻抗。

叠层结构见下图：其中sig为信号层，即为铜箔厚度，绿色标示的是pp，我们可以看到来l3–》l4之间的pp为16mil，是很“厚”的，这也是为什么我们一般微带线的阻抗参考层要跨越此pp，实际操作就是将微带线放在L3或者L4层。

搞清楚图中各个数值的意义，下面我们就打开Polar Si阻抗计算软件，选择差分阻抗计算模式，并且选择要挖掉一层的图示来计算，如下图所示：这时我们看到右边有很多需要填的数值，不必紧张，见下图，当你点某个方框时，在左侧的图示上面，此数值所对应的字母会用红色框高亮，例如下图中在右边点H1后的数值框，输入数值，那么左侧的H1就会高亮。

下面我们就按上述方法，依次根据叠层结构填入各个数值，Er1和Er2如果不知道可以填入3.8-4.2之间的数值，对计算结果影响不是很大，在最下面的Zdiff（差分阻抗）处填入150，表示我们要计算的是差分150欧的阻抗。

SI9000 V7.1阻抗计算详解

随着PCB 信号切换速度不断增长，当今的PCB 设计厂商需要理解和控制PCB 迹线的阻抗。

相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率，PCB 迹线不再是简单的连接，而是传输线。

在实际情况中，需要在数字边际速度高于1ns 或模拟频率超过300Mhz时控制迹线阻抗。

PCB 迹线的关键参数之一是其特性阻抗（即波沿信号传输线路传送时电压与电流的比值）。

印制电路板上导线的特性阻抗是电路板设计的一个重要指标，特别是在高频电路的PCB设计中，必须考虑导线的特性阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。

这就涉及到两个概念：阻抗控制与阻抗匹配，本文重点讨论阻抗控制和叠层设计的问题。

阻抗控制阻抗控制(eImpedance Controling)，线路板中的导体中会有各种信号的传递，为提高其传输速率而必须提高其频率，线路本身若因蚀刻，叠层厚度，导线宽度等不同因素，将会造成阻抗值得变化，使其信号失真。

故在高速线路板上的导体，其阻抗值应控制在某一范围之内，称为“阻抗控制”。

PCB 迹线的阻抗将由其感应和电容性电感、电阻和电导系数确定。

影响PCB走线的阻抗的因素主要有: 铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周边的走线等。

PCB 阻抗的范围是25 至120 欧姆。

在实际情况下，PCB 传输线路通常由一个导线迹线、一个或多个参考层和绝缘材质组成。

迹线和板层构成了控制阻抗。

PCB 将常常采用多层结构，并且控制阻抗也可以采用各种方式来构建。

但是，无论使用什么方式，阻抗值都将由其物理结构和绝缘材料的电子特性决定：∙信号迹线的宽度和厚度∙迹线两侧的内核或预填材质的高度∙迹线和板层的配置∙内核和预填材质的绝缘常数PCB传输线主要有两种形式：微带线（Microstrip）与带状线（Stripline）。

微带线（Microstrip）：微带线是一根带状导线，指只有一边存在参考平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数Er 线路板的表面之上，以电源或接地层为参考。

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种，相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值，今天通过polar si9000来和大家说明下阻抗是怎么计算的。

在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义：传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上的电压电流的正弦形式得推出通解定义出特性阻抗无耗线下r=0, g=0 得注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义)特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.叠层(stackup)的定义我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的Oz 的概念Oz 本来是重量的单位Oz(盎司)=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下介电常数(DK)的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数：ε = Cx/Co = ε'-ε"Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.传输线特性阻抗的计算首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1 个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用的8 层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55 或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线。

PCB阻抗值因素与计算方法

.PCB阻抗设计及计算简介... 特性阻抗的定义•何谓特性阻抗（Characteristic Impedance ，Z0）•电子设备传输信号线中，其高频信号在传输线中传播时所遇到的阻力称之为特性阻抗;包括阻抗、容抗、感抗等，已不再只是简单直流电的“欧姆电阻”。

•阻抗在显示电子电路，元件和元件材料的特色上是最重要的参数.阻抗(Z)一般定义为：一装置或电路在提供某特定频率的交流电(AC)时所遭遇的总阻力.•简单的说，在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

.. 设计阻抗的目的•随着信号传送速度迅猛的提高和高频电路的广泛应用，对印刷电路板也提出了更高的要求。

印刷电路板提供的电路性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象，信号保持完整，降低传输损耗，起到匹配阻抗的作用，这样才能得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。

•阻抗匹配在高频设计中是很重要的，阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。

而阻抗匹配的目的主要在于传输线上所有高频的微波信号皆能到达负载点，不会有信号反射回源点。

.•因此，在有高频信号传输的PCB板中，特性阻抗的控制是尤为重要的。

•当选定板材类型和完成高频线路或高速数字线路的PCB 设计之后，则特性阻抗值已确定，但是真正要做到预计的特性阻抗或实际控制在预计的特性阻抗值的范围内，只有通过PCB生产加工过程的管理与控制才能达到。

.•从PCB制造的角度来讲，影响阻抗和关键因素主要有：–线宽（w）–线距（s）、–线厚（t）、–介质厚度（h）–介质常数（Dk）εr相对电容率(原俗称Dk介质常数)，白容生对此有研究和专门诠释。

注：其实阻焊也对阻抗有影响，只是由于阻焊层贴在介质上，导致介电常数增大，将此归于介电常数的影响，阻抗值会相应减少4%.•如上图所示–Z0与线宽W成反比，线宽越大，Z0越小；–Z0与铜厚成反比，铜厚越厚，Z0越小；–Z0与介质厚度成正比，介质厚度越厚，Z0越大；–Z0与介质介电常数的平方根成反比，介电常数越大，Z0越小。

PCB阻抗计算参数说明

阻抗计算：1.介电常数E rE r（介电常数）就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4，该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化，一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z（高频）。

目前材料厂商能够承诺的指标<（1M H z)，根据我们实际加工的经验，在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4．2左右。

—的使用频率其仍有下降的空间。

故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。

我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。

●（全部为1G H z状态下)●●2. 介质层厚度HH（介质层厚度）该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话，则该部分的设计应力求准确，FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的（包括内层芯板），一般情况下常用的半固化片为：●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0.175MM、●2116厚度 0.105MM。

3.线宽W对于W1、W2的说明：5.铜箔厚度外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。

内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。

表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。

加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um，大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。

注意：在用阻抗计算软件进行阻抗控制时，外层的铜厚没有0.5 OZ的值。

走线厚度T与该层的铜厚有对应关系，具体如下：铜厚(Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ) MIL MIL1 OZ2 OZ铜箔厚度（um）铜箔厚度（mil）铜箔厚度（OZ）18um0.5 OZ35um 1 OZOz 本来是重量的单位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下0.13mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：层分布厚度（mm/mil）表层铜箔0.035mm/中间PP(FR4) 0.06mm/0.21mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：规格（原始厚度）有7628（0.185mm/），2116（0.105mm/），1080（0.075mm/3mil），3313（0.095mm/4mil ），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右（即），7628（）6.厂家提供的PCB参数：不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差异，通过与上海嘉捷通电路板厂技术支持的沟通，得到该厂的一些参数数据：（1）表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种，相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值，今天通过polar si9000来和大家说明下阻抗是怎么计算的。

在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义：传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上的电压电流的正弦形式得推出通解定义出特性阻抗无耗线下r=0, g=0 得注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义)特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.叠层(stackup)的定义我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的Oz 的概念Oz 本来是重量的单位Oz(盎司)=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下介电常数(DK)的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数：ε = Cx/Co = ε'-ε"Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.传输线特性阻抗的计算首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1 个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用的8 层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55 或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线。