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功率电感:估计信号完整性效应的经验法则(一)

来源:    作者:     发布时间:2014-10-31 12:24:58     点击数:
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从微观角度看,触点表面粗糙,流过的电流集中在某些点上。分断开始时,接触压力不断降低,实际接触面积不断减小,使得接触电阻增加。电流不变时,焦耳热不断增加。另一方面,由于此时已分

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    经验法则只是一种大概的近似估算,它的设计目的是以最小的工作量,以知觉为基础找到一个快速的答案。经验法则是估算的出发点,它可以帮助我们区分5或50,而且它能帮助我们在设计的早期阶段就对设计有较好的整体规划。在速度和精度的权衡之间,经验法则倾向于速度,但它并不是很准确。

  

  当然,不可以盲目的使用经验法则,它必须基于对基本理论的深刻了解和良好的工程判断能力。

  当精确度很重要时,例如在设计中某个数值偏离百分之几就要付出百万美元的代价,就必须使用验证过的数值仿真工具。

  1、信号上升时间约是时钟周期的10%,即1/10x1/Fclock。例如100MHZ 使中的上升时间大约是1NS.

  2、理想方波的N一体成型电感生产 次谐波的振幅约是时钟电压副值的2/(N 派)倍。例如,1V时钟信号的第一次谐波幅度约为0.6V,第三次谐波的幅度约是0.2V。

  3、信号的带宽和上升时间的关系为:BW=0.35/RT。例如,如果上升时间是1NS,则带宽是350MHZ。如果互连线的带宽是3GHZ,则它可传输的最短上升时间约为0.1NS。

  4、如果不知道上升时间,可以认为信号带宽约是时钟频率的5 倍。

  5、LC 电路的谐振频率是5GHZ/sqrt(LC),L 的单位为NH,C 的单位为PF.

  6、在400MHZ 内,轴向引脚电阻可以看作理想电阻;在2GHZ 内,SMT0603电阻可看作理想电阻。

  7、轴向引脚电阻的ESL(引脚电阻)约为8NH,SMT 电阻的ESL 约是1.5NH。

  8、直径为1MIL 的近键合线的单位长度电阻约是1 欧姆/IN。

  9、24AWG 线的直径约是20MIL,电阻率约为25 毫欧姆/FT。

  10、 1 盎司桶线条的方块电阻率约是每方块0.5 豪欧姆。

  11、 在10MHZ 时,1 盎司铜线条就开始具有趋肤效应。

  12、 直径为1IN 球面的电容约是2PF。

  13、 硬币般大小的一对平行板,板间填充空气时,他们间的电容约为1PF。

  14、 当电容器量板间的距离与板子的宽度相当时,则边缘产生的电容与平行板形成的产生的电容相等。例如,在估算线宽为10MIL、介质厚度为10MIL的微带线的平行板电容时,其估算值为1PF/IN,但实际的电容约是上述的两倍,也就是2PF/IN。

  15、 如果问对材料特性一无所知,只知道它是有机绝缘体,则认为它的介电常数约为4。

  16、 1 片功率为1W 的芯片,去耦电容(F)可以提供电功率电感生产荷使电压降小于小于5%的时间(S)是C/2。

  17、 在典型电路板钟,当介质厚度为10MIL 时,电源和地平面间的耦合电容是100PF/IN 平方,并且它与介质厚度成反比。

  18、 如果50 欧姆微带线的体介电常数为4,则它的有效介电常数为3。

  19、 直径为1MIL 的圆导线的局部电感约是25NH/IN 或1NH/MM。

  20、 由10MIL 厚的线条做成直径为1IN 的一个圆环电感线圈,它的大一体电感器生产小相当于拇指和食指围在一起,其回路电感约为85NH。

  21、 直径为1IN 的圆环的单位长度电感约是25NH/IN 或1NH/MM。例如,如

  果封装引线是环形线的一部分,且长为0.5IN,则它的电感约是12NH。

  22、 当一对圆杆的中心距离小于它们各自长度的10%时,局部互感约是各自的局部互感的50%。

  23、 当一对圆杆中心距与它们的自身长度相当时,它们之间的局部互感比它们各自的局部互感的10%还要少。

  24、 SMT 电容(包括表面布线、过孔以及电容自身)的回路功率电感大概为2NH,要将此数值降至1NH 以下还需要许多工作。

  25、 平面对上单位面积的回路电感是33PHx 介质厚度(MIL)。

  26、 过孔的直径越大,它的扩散电感就越低。一个直径为25MIL 过孔的扩散电感约为50PH。


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