Vermeidung
arithmetischer Fehler bei der Impedanzberechnung differentieller
Strukturen mit der
Si6000 Software
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Applikationsschrift
161
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Vermeiden arithmetischer Fehler bei der Impedanzberechnung von differentiellen Strukturen. Die Si6000 ist ein leistungsfähiges Werkzeug, welches jedoch mit Bedacht eingesetzt werden sollte, um arithmetische Fehler bei der Impedanzberechnung zu vermeiden.
Häufig stellen neue Si6000-Anwender die Frage: AP160 behandelt diese Frage für eine unsymmetrische Struktur. Diese Applikationsschrift beschreibt eine häufig verwendete differentielle Struktur, die Edge Coupled Offset Stripline. Die charakteristische Impedanz einer Microstrip- oder Stripline-Struktur wird aus den physikalischen Abmessungen und den Materialeigenschaften abgeleitet. Für die Edge Coupled Offset Stripline Struktur im Beispiel unten verwendet die Si6000 die Abmessungen H, H1, W, W1, S, T und die Dielektrizitätskonstante Er. |
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Nehmen wir einmal folgende Parameter an:
H = 15 Aus diesen Werten ergibt sich eine Impedanz von 75.0Ω. Beachten Sie, dass H1 der Abstand der Leiterbahnunterkanten zur unteren Bezugslage, W1 die Breite jeder Leiterbahn an der Basis und S der Abstand zwischen den Leiterbahnen in der Ebene von W1 ist. |
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Die Umkehrung der Struktur
Was passiert, wenn die Struktur nun umgekehrt wird? Ändern sich die Zahlenwerte? Eine Umkehrung der Struktur sollte die gleiche Impedanz ergeben. Die Abbildung unten zeigt die invertierte Struktur. Wie im Beispiel oben ist H1 der Abstand der Leiterbahnunterkante zur unteren Bezugslage, W1 ist die Breite jeder Leiterbahn an der Unterkante (W1 ist mit H1 verknüpft) und S ist die Separation zwischen den Leiterbahnen in der Ebene von W1.
Die Parameter sind nun wie folgt: H = 15 Für diese Werte ergibt die Si6000 eine Impedanz von 75.0Ω. Ein häufiger Fehler beim Vergleich von Impedanzwerten zwischen der "normalen" und "invertierten" Struktur ist, dass die Dicke der Leiterbahn nicht berücksichtigt wird und der invertierte Wert H1 als (H – nichtinvertierter H1) (= 15 – 10) = 5 berechnet wird. Der korrekte Wert dieser Struktur ist jedoch (H – nichtinvertierter H1 – T) (15 – 10 – 1) = 4. (Der Si6000 Field Solver berücksichtigt die Leiterbahndicke bei den Berechnungen. ) Es wir auch sehr häufig vergessen, W1 mit H1 und S zu assoziieren und es werden fälschlicherweise die nichtinvertierten Werte für W, W1 und S verwendet. Dies würde folgende inkorrekte Parameter ergeben: H = 15 Diese Werte ergeben mit der Si6000 eine Impedanz von 78.3Ω, welche sich deutlich vom nichtinvertierten Wert unterscheidet. |
| Die Antwort auf die erste Frage "Zieht die Si6000 für die Impedanzberechnung nur die am nächsten liegende Referenzlage als Bezug heran?" lautet daher, dass die Si6000 für die Berechnung der Impedanz jede Bezugslage als Referenz heranzieht. Sie können jede Lage als Referenz verwenden - stellen Sie jedoch sicher, dass Sie die Endabmessungen der gefertigten Struktur einsetzen (die tatsächlichen Leiterbahnabmessungen am Ende des Fertigungsprozesses.) |
| Gleichermaßen ändert sich die Impedanz nicht, wenn die Struktur invertiert wird, es müssen nur die korrekten Werte in die Berechnung eingesetzt werden. Sie erhalten die gleichen Impedanzwerte, egal wie Sie die Struktur betrachten. |
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