色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
电子发烧友
开通电子发烧友VIP会员 尊享10大特权
海量资料免费下载
精品直播免费看
优质内容免费畅学
课程9折专享价
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

如何快速估算PCB走線電阻?

凡億PCB ? 來源:凡億PCB ? 作者:凡億PCB ? 2021-01-21 11:30 ? 次閱讀

我們通常需要快速地估計出印刷電路板上一根走線或一個平面的電阻值,而不是進行冗繁的計算。雖然現在已有可用的印刷電路板布局與信號完整性計算程序,可以精確地計算出走線的電阻,但在設計過程中,我們有時候還是希望采取快速粗略的估計方式。

有一種能輕而易舉地完成這一任務的方法,叫做“方塊統計”。采用這種方法,幾秒鐘就可精確估計出任何幾何形狀走線的電阻值(精度約為10%)。一旦掌握了這種方法,就可將需要估算的印刷電路板面積劃分為幾個方塊,統計所有方塊的數量后,就可估算出整個走線或平面的電阻值。

基本概念

方塊統計的關鍵概念是:任何尺寸的正方形印刷電路板走線(厚度確定)的電阻值都與其它尺寸的方塊相同。正方塊的電阻值只取決于導電材料的電阻率及其厚度。這一概念可適用于任何類型的導電材料。表1給出了一些常見的半導體材料以及它們的體電阻率。

f5f3c422-583a-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

表1

對印刷電路板而言,最重要的材料就是銅,它是大多數電路板的制造原料。注意:鋁用于集成電路片芯的金屬化,本文原理同樣適用于鋁。

我們先從圖1中的銅方塊說起。該銅塊的長度為L,寬度也為L(因為是正方形),厚度為t,電流通過的銅箔區截面積為A。該銅塊的電阻可簡單表示為R=ρL/A,其中,ρ是銅的電阻率(這是材料的固有特性,在25℃時為0.67μΩ/in.)。

f63f9b9a-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖1

但注意,截面A是長度L與厚度t的乘積(A=Lt)。分母中的L與分子中的L相互消去,只留下R=ρ/t。因此,銅塊的電阻與方塊的尺寸無關,它只取決于材料的電阻率與厚度。如果我們知道任何尺寸銅方塊的電阻值,并可將需要估算的整條走線分解成多個方塊,就可加算(統計)方塊數量,從而得出走線的總電阻。

如何實現

要實現這一技術,我們只需要一個表,表中給出了印刷電路板走線上一個方塊的電阻值與銅箔厚度之間的函數關系。銅箔厚度一般用銅箔重量來指定。例如,1oz.銅指的是每平方英尺重量為1oz。

表2給出了四種最常用銅箔的重量以及它們在25℃和100℃時的電阻率。請注意,由于材料具有正溫度系數,銅電阻值會隨溫度的升高而增加。

打個比方,我們現在知道一塊0.5oz.重的方形銅箔的電阻大約為1mΩ,這個值與方塊的尺寸無關。如果我們能把需要測算的印刷電路板走線分解為多個虛擬的方塊,然后把這些方塊加總起來,就得到了走線的電阻。

一個簡單的例子

我們舉一個簡單的例子。圖2是一條長方形的銅走線,在25℃時其重量約為0.5oz.,走線寬度為1英寸,長度為12英寸。我們可以將走線分解成一系列方塊,每個方塊邊長都是1英寸。這樣,總共就有12個方塊。按照表2,每個0.5oz.重的銅箔方塊的電阻為1mΩ,現在共有12個方塊,因此走線的總電阻為12mΩ。

f67dfc46-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖2

f6ced0ee-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

表2

拐彎如何計算

為便于理解,前文列舉了一個非常簡單的例子,下面我們來看看復雜點的情況。

f6f76ee6-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖3

在前面的例子中,我們假定電流是沿方塊的一邊呈直線流動,從一端流向另一端(如圖3a所示)。如果電流要拐個直角彎(如圖3b中的方形直角),我們會發現,方塊左下方部分的電流路徑要短于右上方部分。

當電流流過拐角時,電流密度較高,這意味著一個拐角方塊的電阻只能按0.56個正方形來計算。

現在我們看到,方塊左下方部分的電流路徑要短于右上方部分。因此,電流會擁擠在電阻較低的左下方區域。所以,這個區域的電流密度就會高于右上方區域。箭頭之間的距離表示了電流密度的差異。結果是,一個拐角方塊的電阻只相當于0.56個正方形(圖4)。

f748e744-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖4

同樣,我們可對焊在印刷電路板上的連接器做一些修正。在這里,我們假設,與銅箔電阻相比,連接器電阻可忽略不計。

我們可以看到,如果連接器占據了待評估銅箔區域中很大一部分,則該區域的電阻就應相應降低。圖5顯示了三端連接器結構及其等效方塊的計算(參考文獻1)。陰影區表示銅箔區內的連接器管腳。

f792ba04-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖5

一個更復雜的例子

我們用一個較為復雜的例子來說明如何使用這種技術。圖6a為一個較復雜的形狀,計算它的電阻需要費點工夫。這個例子里,我們假設條件是25℃下銅箔重量為1oz.,電流方向是沿走線的整個長度,從A點到B點。A端和B端都放有連接器。

采用前述的相同技術,我們可把復雜形狀分解為一系列方塊,如圖6b所示。這些方塊可以是任何適宜的尺寸,可用不同尺寸的方塊來填充整個感興趣的區域。只要我們有一個正方塊,并知道銅走線的重量,就能知道電阻值。

f7e36792-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

圖6

我們共有六個完全正方塊,兩個包括連接器的正方塊,還有三個拐角方塊。由于1oz.銅箔的電阻為0.5mΩ/方塊,并且電流線性地流過六個全方塊,這些方塊的總電阻為:6×0.5mΩ=3mΩ。

然后,我們要加上兩個有連接器的方塊,每個按0.14個方塊計算(圖5c)。因此,兩個連接器算0.28個方塊(2×0.14)。對于1oz.銅箔,這增加了0.14mΩ的電阻(0.28×0.5mΩ=0.14mΩ)。

最后,加上三個拐角方塊。每個按0.56個方塊計算,總共為3×0.56×0.5mΩ=0.84mΩ。

因此,從A到B的總電阻為3.98mΩ

(3mΩ+0.14mΩ+0.84mΩ)

有的朋友會說:PCB走線怎么會那么奇形怪狀?但是往往需要計算走線電阻的是電源信號,電源信號有時通過覆銅實現,形成一些不規則形狀。

結論如下:

六個為1的全正方形=6個等效方塊;

兩個為0.14的連接器方塊=0.28個等效方塊;

三個為0.56的角方塊=1.68個等效方塊;

總等效方塊數=7.96個等效方塊;

電阻(A到B)=7.96個方塊的電阻,因每方塊為0.5mΩ,于是總電阻=3.98mΩ

這一技術可以方便地應用至復雜的幾何形狀。一旦知道了某根走線的電阻值,想算其它量(如電壓降或功耗等)就很簡單了。

過孔如何計算

印刷電路板通常都不限于單層,而是以不同層的方式堆疊起來。過孔用于不同層之間的走線連接。每個過孔的電阻有限,在走線總電阻計算時必須將過孔的電阻考慮在內。

一般而言,當過孔連接兩根走線(或平面)時,它就構成了一個串聯電阻元件。經常采用多個并聯過孔的方法,以降低有效電阻。

過孔電阻的計算基于圖7所示的簡化過孔幾何形狀。沿著過孔長度(L)方向的電流(如箭頭所指)穿過一個截面積區域(A)。厚度(t)取決于過孔內壁電鍍的銅層厚度。

f822ed04-583a-11eb-8b86-12bb97331649.jpg

圖7

經過一些簡單的代數變換,過孔電阻可表示為R=ρL/[π(Dt-t2)],其中,ρ是鍍銅的電阻率(25℃下為2.36μΩ/in.)。注意,鍍銅的電阻率遠高于純銅的電阻率。我們假設,過孔中鍍層的厚度t一般為1mil,它與電路板的銅箔重量無關。對于一個10層板,層厚為3.5mil,銅重量為2oz.時,L大約為63mil。

f85dbb00-583a-11eb-8b86-12bb97331649.png

表3

基于上述假設,表3給出了常見過孔尺寸及其電阻。我們可以針對自身特殊的板厚,調整這些數值的高低。另外,網上也有許多免費易用的過孔計算程序。

以上就是一種估算印刷電路板走線或平面直流電阻的簡單方法。復雜的幾何形狀可以分解成多個不同尺寸的銅方塊,以近似于整個銅箔區。一旦確定了銅箔的重量,則任何尺寸方塊的電阻值就都是已知量了。這樣,估算過程就簡化為單純的銅方塊數量統計。

原文標題:干貨|大咖手把手教你快速估算PCB走線電阻?。?!

文章出處:【微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

責任編輯:haq

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 電阻
    +關注

    關注

    87

    文章

    5592

    瀏覽量

    173894
  • pcb
    pcb
    +關注

    關注

    4341

    文章

    23334

    瀏覽量

    404771

原文標題:干貨|大咖手把手教你快速估算PCB走線電阻?。?!

文章出處:【微信號:FANYPCB,微信公眾號:凡億PCB】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 0人收藏
  • 风轻云淡21

評論

相關推薦

一個很好的pcb過孔等計算小軟體

一個很好的pcb過孔等計算小軟體*附件:Saturn_PCB_Toolkit_V8.31_Setup.zip
發表于 03-27 16:19

PCB Layout中的三種策略

布線(Layout)是PCB設計工程師最基本的工作技能之一。的好壞將直接影響到整個系統的性能,大多數高速的設計理論也要最終經過Layout得以實現并驗證,由此可見,布線在高速PCB
發表于 03-13 11:35

PCB,盲目拉線,拉了也是白拉!

有些小伙伴在pcb布線時,板子到手就是干,由于前期分析工作做的不足或者沒做,導致后期處理時舉步維艱。 比如電源、雜拉完了,卻漏掉一組重要的信號,導致這組
發表于 03-06 13:53

揭秘PCB線寬度計算:原理、方法與實戰技巧

一站式PCBA智造廠家今天為大家講講PCB設計中的線寬度如何計算?PCB設計線寬度計算的原理和方法。在PCB設計過程中,
的頭像 發表于 03-06 09:25 ?377次閱讀
揭秘<b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>走</b>線寬度計算:原理、方法與實戰技巧

高速信號越短越好嗎為什么

在高速數字電路設計中,信號的長度是一個至關重要的考量因素。隨著數據傳輸速率的不斷提升,信號完整性、時序準確性和系統可靠性等方面的挑戰也隨之增加。本文將深入探討高速信號線長度優化的重要性,解析為何在高速電路中,
的頭像 發表于 01-30 15:56 ?461次閱讀

從驅動端到串聯電阻之間的這一段應該成多少阻抗呢?

例如,驅動器內阻為20歐,理論上采用驅動端串聯30歐電阻,與50歐特征阻抗的傳輸進行匹配,但是從驅動端到串聯電阻之間的這一段應該
發表于 01-08 07:28

PCB與電磁兼容:如何巧妙平衡與協同

PCB,本質上是在電路板上通過蝕刻銅箔形成的導線,負責在眾多電子元件之間精準無誤地傳導電流與信號。來與捷多邦小編一起了解PCB
的頭像 發表于 12-25 11:15 ?379次閱讀

是否存在有關 PCB 電感的經驗法則?

本文要點PCB具有電感和電容,這兩者共同決定了的阻抗。有時,了解
的頭像 發表于 12-13 16:54 ?2226次閱讀
是否存在有關 <b class='flag-5'>PCB</b> <b class='flag-5'>走</b><b class='flag-5'>線</b>電感的經驗法則?

和 Dr Peter 一起學 KiCad 4.5:布線(添加

“ ?本章將介紹如何進行布線。 ? ” 4.5?4-布線(添加) 在本章中,我將完成在本書第三部分第二章中學到的 PCB 工作流程的第四步。在這一步中,我將完成電路板的布線("Routing
的頭像 發表于 12-04 12:13 ?1402次閱讀
和 Dr Peter 一起學 KiCad 4.5:布線(添加<b class='flag-5'>走</b><b class='flag-5'>線</b>)

PCB電源及地線設計要點

調整寬度:在設計PCB時,應根據通過電源的電流大小來選擇合適的線寬。較大的電流需要較寬的導線,以減少電阻和電壓降,從而保證電源傳輸的穩定性和效率。 減少環路電阻:為了降低電源線上的環
的頭像 發表于 09-25 15:45 ?1851次閱讀

對于多層板pcb一般原則

多層板PCB是電子設計中的一個重要環節,它關系到電路的性能、可靠性和成本。 一、多層板PCB設計流程 設計前的準備工作 在開始多層板PCB
的頭像 發表于 08-15 09:42 ?1092次閱讀

探索電路板pcb螺旋的特點

PCB(Printed Circuit Board)螺旋是一種在 PCB 設計中常用的布線方式。它通過將導線以螺旋狀的形式布置在 PCB
的頭像 發表于 08-06 17:28 ?697次閱讀

請教,SIM卡PCB,這個CKL時鐘和數據DATA要等長嘛,一條頂層一條底層如圖這樣可以嘛

請教,SIM卡PCB,這個CKL時鐘和數據DATA要等長嘛,一長條頂層一條底層如圖這樣
發表于 08-03 22:49

【鉑電阻測溫】三制熱電阻測溫容易忽略的設計細節

高精度三制PT100測溫電路容易遇到PCB電阻差異導致的測量精度下降問題,看似簡單的
的頭像 發表于 07-12 08:25 ?1725次閱讀
【鉑<b class='flag-5'>電阻</b>測溫】三<b class='flag-5'>線</b>制熱<b class='flag-5'>電阻</b>測溫容易忽略的設計細節

射頻PCB線規則簡析

射頻(RF)PCB線規則是確保無線通信設備性能的關鍵因素之一。在高頻信號設計中,PCB不僅承載著電流,還對信號的完整性和質量有著顯著影
的頭像 發表于 05-16 18:18 ?4334次閱讀
主站蜘蛛池模板: 男宿舍里的呻吟h | 韩国演艺圈悲惨在线 | 免费看黄的片多多APP下载 | 國產麻豆AVMDXMDX | 看免费人成va视频全 | 特级毛片内射WWW无码 | 亚洲福利网站 | 中文字幕在线不卡日本v二区 | 里番※琉璃全彩acg奈亚子 | 99无人区码一码二码三 | 亚洲欧美日韩另类精品一区二区三区 | 日本一本免费线观看视频 | 国产手机在线视频 | 自慰弄湿白丝袜 | 色一情一乱一伦一区二区三区 | 日本伦理电影聚 | 美国一级大黄一片免费的网站 | 成人在线精品视频 | 内射人妻骚骚骚 | 高h乱一受多攻男男 | 国产亚洲精品久久久久久国 | 印度老妇女bbbxxx| 超碰国产视频免费播放 | 蜜桃色欲AV久久无码精品 | 5566精品资源在线播放 | 欧美色图14p | 亚洲国产高清在线观看视频 | 国产亚洲免费观看 | 毛片一区二区三区 | 国产精选视频在线观看 | 啪啪羞羞GIF男女0OXX动态图 | 国产成人亚洲精品老王 | 久久五月综合婷婷中文云霸高清 | 激情A片久久久久久久 | 白丝女仆被强扒内裤 | 一个人的免费完整在线观看HD | 亚洲国产日韩a精品乱码 | 欧美国产精品久久久乱码 | 97国产精品视频在线观看 | 小荡娃奶真大 | 一级毛片西西人体44rt高清 |

電子發燒友

中國電子工程師最喜歡的網站

  • 2931785位工程師會員交流學習
  • 獲取您個性化的科技前沿技術信息
  • 參加活動獲取豐厚的禮品