本文轉(zhuǎn)載自信號完整性。
高速電路設(shè)計之介質(zhì)損耗大還是導(dǎo)體損耗大?
發(fā)布時間:2019-05-24 來源:蔣修國 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】前段時間被問到在高速電路中,到底介質(zhì)損耗大還是導(dǎo)體損耗大,這個問題比較有意思,這里涉及到了兩個比較概念,一個是高速電路,一個是損耗。
以前有介紹過,高速電路是一個比較泛的概念,有的人認(rèn)為幾十MHz的電路就叫高速電路,有的認(rèn)為電路傳遞信號的上升時間是傳輸線傳輸延時的1/4(1/6)的電路叫高速電路,還有的認(rèn)為速率達到GHz以上的電路才叫高速電路。
而損耗是指能量的衰減。那在高速電路中能量衰減的形式比較多,常見的就是標(biāo)題上所說的介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗,還包括大家容易忽略的輻射損耗,當(dāng)然,能量是守恒的,也可能還有其它類型的損耗存在。
還是回到本文要介紹的介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗這個問題上來。介質(zhì)損耗指的是指介質(zhì)材料在電場作用下,由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng),在其內(nèi)部引起的能量損耗。這主要與PCB介質(zhì)的損耗因子有關(guān)。導(dǎo)體損耗是指導(dǎo)體不理想,存在直流電阻,在電流通過時發(fā)熱而引起的損耗,這主要與PCB導(dǎo)體的趨膚效應(yīng)、粗糙度和導(dǎo)電率(電阻率)有關(guān)系。
那到底哪種損耗大呢?可以通過一個電路來研究下現(xiàn)象(聲明:本實驗并不是特別嚴(yán)謹(jǐn),僅限于解釋這個問題現(xiàn)象),電路結(jié)構(gòu)如下圖所示:
注:綠色圈中的是介質(zhì)損耗相關(guān)的參數(shù),紅色圈中是導(dǎo)體損耗相關(guān)的參數(shù)(注:傳輸線的物理結(jié)構(gòu)保持一致,他們其實都與損耗有關(guān)系)。
當(dāng)只考慮介質(zhì)損耗時,Cond=5.8e70,Rough=0 um,TanD=0.02;當(dāng)只考慮導(dǎo)體損耗時,Cond=5.8e7,Rough=2 um,TanD=0。仿真結(jié)果如下:
所以從上面的仿真對比結(jié)果中可以看到,介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗在不同的頻率段的時候,其貢獻的大小不一樣。因為影響介質(zhì)損耗的損耗因子就隨著頻率的變化而變化,如下圖所示:
同樣,趨膚效應(yīng)的影響也隨著頻率的變化而變化,頻率越高,趨膚深度也越大。
綜上所述,在高速電路中到底是介質(zhì)損耗大還是導(dǎo)體損耗大這個問題無法一概而論,需要根據(jù)實際情況而定。
本文轉(zhuǎn)載自信號完整性。
本文轉(zhuǎn)載自信號完整性。
推薦閱讀:
特別推薦
- AMTS 2025展位預(yù)訂正式開啟——體驗科技驅(qū)動的未來汽車世界,共迎AMTS 20周年!
- 貿(mào)澤電子攜手安森美和Würth Elektronik推出新一代太陽能和儲能解決方案
- 功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)(六)——瞬態(tài)熱測量
- 貿(mào)澤開售Nordic Semiconductor nRF9151-DK開發(fā)套件
- TDK推出用于可穿戴設(shè)備的薄膜功率電感器
- 日清紡微電子GNSS兩款新的射頻低噪聲放大器 (LNA) 進入量產(chǎn)
- 中微半導(dǎo)推出高性價比觸控 MCU-CMS79FT72xB系列
技術(shù)文章更多>>
- 意法半導(dǎo)體推出首款超低功耗生物傳感器,成為眾多新型應(yīng)用的核心所在
- 是否存在有關(guān) PCB 走線電感的經(jīng)驗法則?
- 智能電池傳感器的兩大關(guān)鍵部件: 車規(guī)級分流器以及匹配的評估板
- 功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)(八)——利用瞬態(tài)熱阻計算二極管浪涌電流
- AHTE 2025展位預(yù)訂正式開啟——促進新技術(shù)新理念應(yīng)用,共探多行業(yè)柔性解決方案
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索