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ad软件如何计算阻抗

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在Altium Designer等PCB设计软件中,阻抗计算通常通过以下步骤实现:

一、差分信号阻抗匹配

无端接电阻情况

当信号源与差分输入端距离较近时,无需额外端接电阻。此时需将信号源内阻$R_S$纳入计算,增益公式为:

$$A = \frac{RF}{RG + \frac{RS}{2}}$$

其中$RG_1 = RG_2 = RG$,$RF_1 = RF_2 = RF$。输入电阻为:

$$R_{IN} = 2 \times RG_2$$

带端接电阻情况

若需匹配端接电阻$R_G$,则输入电阻为:

$$R_{IN} = \frac{RG}{1 - \frac{RF}{2 \times (RF + RG)}}$$

二、单端信号输入/输出阻抗

输入阻抗:

$R_{IN} = RG \left(1 - \frac{RF}{2 \times (RF + RG)}\right)$

输出阻抗:$R_{OUT} = \frac{RG}{1 + \frac{RF}{2 \times (RF + RG)}}$

三、实际应用建议

参数设置

- 在PCB设计中,需通过"规则检查"功能中的"高速设计"选项,设置差分信号对的目标阻抗(如50Ω)。

- 确保差分信号引脚在PCB库中定义为差分对,系统会自动计算匹配电阻值。

工具辅助

- 可使用专业阻抗计算软件(如SI9000)进行精确计算,输入参数包括特性阻抗、布线长度、宽度和间距等。

- Altium Designer提供内置的信号完整性分析工具,可模拟阻抗匹配效果,优化布线方案。

四、注意事项

需明确信号源类型(电压源/电流源),因内阻计算可能不同。

实际布线时,建议预留10%-20%的余量,避免因工艺偏差导致阻抗不达标。

通过以上步骤,可有效计算并匹配差分及单端信号的阻抗,提升PCB设计的信号完整性。