PCB参数计算神器-Saturn PCB Toolkit V8.43 安装包分享

 PCB参数计算神器-Saturn PCB Toolkit V8.43 安装包分享

进行PCB设计,特别是高频高速设计时,难免会涉及到PCB相关参数的计算及设置,如:VIA的过流能力,VIA的寄生电容、阻抗等,导线的载流能力,两相互耦合信号线间的串扰,波长等参数。

这里向大家介绍一款神器-Saturn PCB Design Toolkit,其能计算大部分常用的PCB相关的参数数据。

目前最新的版本为:Saturn PCB Toolkit 8.43

官网下载链接:

https://saturnpcb.com/saturn-pcb-toolkit/

在官网下载需要填写一下个人信息,不想填写的话,也可以按文末给出的方式,到老wu的微信公众号发消息获取老wu转储的网盘链接。

Saturn PCB Toolkit 的功能说明

Bandwidth & Max Conductor Length 带宽与最大导体长度

计算导体在被视为传输线并需要考虑信号完整性或阻抗匹配问题之前的最大长度。

Input Method 输入方法:
选择输入信号上升时间或频率。

IPC-2251 Method IPC-2251 方法:
此计算器使用信号上升时间以及基板的 Er (介电常数) 来确定最大长度。

Sr Divide by Factor Sr (上升距离) 除法因子:
使用滑块更改 Sr (上升距离) 的除法因子。默认设置为一个典型值 0.25Sr。

Maximum Conductor Length 最大导体长度:
这是导体在被视为传输线之前所能允许的最大长度。如果你的导体短于此值,通常不需要进行阻抗控制。

Passive Circuits 无源电路:
选择微带线或带状线。此选项仅在选择信号上升时间作为输入方法时可用,并且只影响 IPC-2251 计算器。

Frequency Domain Method 频域方法:
此计算器使用频率 (无论是直接输入还是根据上升时间计算得出) 来计算空气中的全波长,然后除以一个因子。它不使用 Er 或电路类型。默认已设置为一个典型值 1/7 Lambda。

Conductor Impedance 导体阻抗

根据各种输入和电路类型计算导体的阻抗。

Conductor Width 导体宽度

Conductor Height 导体高度:
导体距离参考平面的高度。

Frequency 频率:
选择微带线时,可以输入频率。这会导致有效介电常数 (Er effective) 发生轻微变化,进而引起阻抗的轻微变化。

Zo:
根据给定输入计算出的导体阻抗。

Lo:
根据给定输入计算出的导体电感。

Co:
根据给定输入计算出的导体电容。

Tpd:
信号通过导体时产生的传播延迟。

Conductor Properties 导体属性

计算导体中电流与温升的关系,以及其他各项参数。

Solve For 求解目标:

Amperage 电流强度: 将求解电流强度设为优先,此时导体宽度为输入项。

Conductor Width 导体宽度: 将求解导体宽度设为优先,此时电流强度为输入项。此选项仅在 IPC-2152 (无修正因子) 和 IPC-2221 选项中启用。请参阅“程序选项”以更改设置。

Conductor Layer 导体层:
选择内部导体或外部导体。

Plane Present 是否存在平面:
选择您的设计中是否存在平面。铜平面有助于将热量从导体中散发出去。

Plane Thickness 平面厚度:
从两种预设的平面厚度中选择一种。该工具无法精确计算厚度超过 2oz 的平面。

Distance to Plane 到平面的距离:
如果“是否存在平面”设置为“是”,此选项将变为可用。输入导体与平面之间的距离。

Parallel Conductors 平行导体:
在尝试确定平行导体对电流与温升的影响时选择此项。

Parallel Conductor Count 平行导体数量:
如果“平行导体”设置为“是”,此选项将变为可用。输入要考虑的平行导体数量。

Conductor Width 导体宽度:
输入导体的宽度。

Conductor Length 导体长度:
输入导体的长度。

PCB Thickness PCB 厚度:
输入 PCB 的总厚度。PCB 的厚度在电流与温升关系中扮演重要角色,因为基板起到了散热器的作用。

Frequency 频率:
输入信号通过导体的频率 (如果有的话)。该字段仅用于计算趋肤深度,对电流与温升没有影响。

Load Current 负载电流:
输入流过导体的负载电流。注意: 这与基于温升计算出的“导体电流”是不同的。输入负载电流可以让工具根据输入值计算电压降和导体温度。

Conductor DC Resistance 导体直流电阻:
这是根据导体宽度和长度计算出的直流电阻。

Total Cross Section 总横截面积:
这是导体的横截面积。该面积会随着蚀刻因子的变化而改变,并用于确定导体电流。

Temp Rise 温升:
设置电流流过导体时允许的最大温升。

Ambient Temp 环境温度:
设置 PCB 的环境温度,该温度将与温升相加,以确定电流流过导体后的总温度。

Conductor Current 导体电流:
这是指能使导体温度在环境温度基础上,上升到设定温度的计算电流值。这并非导体烧毁前能承受的最大电流。在上面的例子中,4.381A 的电流会使一个 50mil 宽的导体温度比环境温度高出 20°C。

如果所选的环境温度与温升之和大于所选材料的 Tg 值,将会出现警告,提示已超过最大材料温度。

Distance to Plane 到平面的距离:
如果“是否存在平面”设置为“是”,此选项将变为可用。输入导体和平面之间的距离。

Power Dissipation 功耗:
这是指导体基于直流电阻和电压降所消耗的功率。

Power Dissipation in dBm 功耗 (dBm):
这是指导体基于直流电阻和电压降所消耗的功率,以分贝毫瓦 (dBm) 表示。

Voltage Drop 电压降:
这是根据推导出的电流值和直流电阻计算出的导体两端的电压降。

Loaded Voltage Drop 负载电压降:
这是根据输入的负载电流值和推导出的直流电阻计算出的导体两端的负载电压降。

Skin Depth 趋肤深度:
趋肤深度是衡量电导在导体中基于频率发生范围的量度。
https://www.microwaves101.com/encyclopedias/skin-depth

Skin Depth Percentage 趋肤深度百分比:
这是趋肤深度在导体中所占的百分比。

Conversion Calculator 转换计算器

可执行一系列数学转换,并提供在线图表的链接以供参考。

Distance Conversion 距离转换:
主要在 mil 和毫米之间转换。其他转换后的值也显示在禁用的编辑框中。

Temperature Conversion 温度转换:
在摄氏度和华氏度之间转换。

dB to Voltage Gain Conversion dB 与电压增益转换:
在以分贝表示的增益和电压增益之间转换。

注意:
此区域已更改,以模拟典型的实验台设置,即射频信号在被测量前,会经过一个放大器和串联的某种程度的衰减器。例如: 一个 -60dBm 的信号被施加到一个增益为 23dBm 的放大器上,并且在测量设备前放置了一个 10dB 的衰减器。

dBm In 输入 dBm:
输入引入系统的 dBm 值。

Gain in dB 增益 (dB):
输入放大器的增益。

Attenuator 衰减器:
输入衰减器的值,或衰减量 (如果有的话)。

dBm Out 输出 dBm:
将输入的 dBm、增益和衰减器值相加/减,得到输出的 dBm 值。

Volts Out 输出电压:
这是将输出 dBm 值转换为电压。

Rectangular to Polar Conversion 直角坐标转极坐标:
在直角坐标值和极坐标值之间转换。

Angular Conversion 角度转换:
在角度和弧度之间转换。

Send 发送:
将从 R+jX 输入转换来的角度值 (以度为单位) 发送到角度转换计算器,以转换为弧度。

Charts and Conversions 图表和转换:
链接到各种在线资源。将会启动您的默认浏览器。

Generic Copper Weight vs. Conductor Spacing Chart 通用铜箔重量与导体间距图表:
这些是Saturn内部关于 PCB 设计中铜箔重量与最小导体间距的标准。它们可以在您的设计过程中作为指导。

Differential Pairs with xtalk 差分对与串扰

计算耦合差分对的差分阻抗以及近端串扰 (NEXT)。无论耦合差分对传输的是真正的差分信号还是其他信号,串扰的数学计算都是相同的。

W/H:
导体宽度与导体高度的比率。

S/H:
导体间距与导体高度的比率。

注意:
Warning! 仅表示数据超出了公式的适用范围,这是一个避免使用微带线模型的警告。

Target ZDiff 目标差分阻抗:
输入目标差分阻抗。当计算器输出在容差范围内时,ZDifferential 编辑框右侧的指示灯将显示绿色,超出容差时将显示红色。

+/-Tolerance +/- 容差:
这是目标差分阻抗 (Target ZDiff) 加上或减去一个由滑块设定的值。10% 是差分对通常可接受的容差,并被设为默认值。

Target ZDiff Plus 目标差分阻抗正值:
这是目标差分阻抗 (Target ZDiff) 加上所选的百分比。

Target ZDiff Minus 目标差分阻抗负值:
这是目标差分阻抗 (Target ZDiff) 减去所选的百分比。

Zo:
差分对中单个导体的阻抗。

Zdifferential:
差分对的差分阻抗。平衡线的常见阻抗是 100 欧姆,但也可以是任何值,通过改变任何输入参数都可以实现。

Zodd:
差分对的奇模阻抗。

Zeven:
差分对的偶模阻抗。

注意: 程序中使用的公式适用于 0.1<W/H<3.0 和 0.1<S/H<3.0 的范围。

Differential Protocol 差分协议:
从下拉列表中选择所需的协议,此列表将自动填充目标差分阻抗 (Target ZDiff) 编辑框。

Crosstalk Area of the Differential Calculator 差分计算器的串扰区域:
使用此工具计算近端串扰 (NEXT),无论信号是否为真正的差分信号,计算方法都相同。

Applied Voltage 施加电压:
输入信号的施加电压水平。

Coupled Length 耦合长度:
输入两个导体被认为是耦合的距离。

Signal Risetime 信号上升时间:
以纳秒为单位输入信号的上升时间。

Kb:
这是端接对的耦合系数。

Kb’:
这是未端接对的耦合系数。

dB:
这是以分贝表示的耦合系数。

NEXT Voltage 近端串扰电压:
这是基于信号上升时间、施加电压和耦合长度的近端耦合电压。

Lsat:
这是基于材料介电常数和导体几何形状的“饱和长度”。近端串扰电压会随着耦合长度的增加而增加,直到达到 Lsat 点,此时耦合长度不再对近端串扰产生影响。

Embedded Resistors 内埋电阻

此工具有助于根据几何形状和材料电阻率确定内埋电阻的尺寸。

Resistance/Sq. 电阻率:
输入材料每平方英寸/毫米的电阻值。

Length 长度:
输入要在 PCB 中放置的内埋材料的长度。

Width 宽度:
输入要在 PCB 中放置的内埋材料的宽度。

Ohms 欧姆:
这是计算出的内埋器件的电阻值。

Er Effective 有效介电常数

有效介电常数 (Er Effective) 考虑了微带线的几何结构,在计算中替代了材料本身的介电常数 (Er)。
https://www.microwaves101.com/encyclopedias/keffective

Conductor Width 导体宽度:
这是导体的宽度。

Conductor Height 导体高度:
这是导体距离参考平面的高度 (距离)。

Frequency 频率:
输入信号频率。这会导致有效介电常数 (Er effective) 发生轻微变化。

Fusing Current 熔断电流

根据导体的宽度和电流流过的时间来计算铜导体的熔断电流。

Conductor Width 导体宽度

Time 时间:
这是在给定宽度下,导体能够承受计算出的电流强度的时间。该公式未经测试,主要用于具有短熔断时间的较高电流应用。

Onderdonk Multiplier Onderdonk 乘数:
为提高此公式的准确性,已进行了一些工作并引入了乘数系统。在此处输入该乘数。
https://www.pcdandf.com/pcdesign/index.php/magazine/10293-pcb-design-1509

Conductor Cross Section 导体横截面积:
这是导体的横截面积。该面积会随着用于确定导体电流的蚀刻因子的变化而改变。

Conductor Current 导体电流:
这是将导致导体因发热而失效的近似电流。

注意:
熔断电流值由 Onderdonk 方程确定。该方程最初是为空气中的裸铜线开发的,并已适用于 PCB。这只是一个估算值,因为没有经验数据来支持该方程在 PCB 上的应用。

Mechanical Information 机械信息

Wire Gauge 线规:
从下拉列表中选择线规,以查看其直径、每单位长度的欧姆值和额定电流。

Drill Chart 钻孔图:
PCB 制造中使用的典型 (但非全部) 钻孔图。

Screw Thread Sizes 螺纹尺寸:
英制和公制螺钉及其相关直径的基本图表。

Load (Amps) 负载 (安培):
输入流经导线的负载电流。这将用于帮助计算导线上的电压降。

Wire Length 导线长度:
输入导线的长度。根据所选单位,可以是英尺或米。这也将用于帮助计算导线上的电压降。

Voltage Drop 电压降:
这是根据先前输入的导线总长度和负载电流计算出的电压降。假定导线为铜线。

Minimum Conductor Spacing 最小导体间距

该工具基于 IPC-2221B 规范,根据所选的电压和电路类型显示最小导体间距。

Voltage Between Conductors 导体间电压:
从预定电压范围列表中选择。

Voltage Between Conductors (edit box) 导体间电压 (编辑框):
如果从列表中选择了 >500V,此编辑框将变为可用。用户在此输入要计算的电压值。

Device Type Selection 器件类型选择:
从预定器件类型列表 (如裸板或组件) 中选择。

Minimum Conductor Spacing 最小导体间距:
这是为满足 IPC-2221B 规范,PCB 导体之间所需的最小间距值。

Ohms Law 欧姆定律

该工具可计算基本欧姆定律以及其他 RLC 配置。

LED Bias LED 偏置:

+V 值:
输入 LED 连接的电源电压。

LED Voltage Drop LED 电压降:
输入 LED 的电压降,请参考元件数据手册。

LED Current LED 电流:
输入期望的 LED 电流。

Resistor Value 电阻值:
这是在给定电流下驱动 LED 所需的计算电阻值。

R Series / R Parallel R 串联 / R 并联:
选择 2 到 4 个串联或并联的电阻,以计算总电阻。

Voltage 电压:
输入施加在串联或并联电阻两端的电压。这将根据输入的电阻值确定每个电阻的电流和功率。

PI Pad PI 型衰减器:
PI 型衰减器用于射频电路中作为衰减器。此工具计算实现给定衰减所需的电阻值。

T Pad T 型衰减器:
T 型衰减器用于射频电路中作为衰减器。此工具计算实现给定衰减所需的电阻值。

Attenuation 衰减:
以分贝为单位,输入 PI 型或 T 型衰减器需要衰减的量。

Zin 输入阻抗:
输入在 PI 型或 T 型衰减器输入端看到的阻抗。

Zout 输出阻抗:
输入在 PI 型或 T 型衰减器输出端看到的阻抗。

C Series / C Parallel C 串联 / C 并联:
选择 2 到 4 个串联或并联的电容,以计算总电容。

L Series / L Parallel L 串联 / L 并联:
选择 2 到 4 个串联或并联的电感,以计算总电感。

Padstack Calculator 焊盘栈计算器

Thru-Hole Pad 通孔焊盘:

Hole Type 孔类型:
从预设的孔径值列表中选择,或选择“自定义”以输入您自己的值。

Hole Diameter 孔径:
输入焊盘的成品孔径。

Pad Style 焊盘样式:
选择电镀孔或非电镀孔。

Annular Ring 孔环:
输入此焊盘栈允许的最小孔环宽度。孔环是铜箔外缘到成品孔外缘的距离。

Isolation Width 隔离宽度:
输入散热开口 (气隙) 所需的隔离宽度。

External Layers 外层:
这是根据给定输入计算出的外层焊盘直径。

Internal Signal Layers 内信号层:
这是根据给定输入计算出的内信号层焊盘直径。一些设计要求内信号层的焊盘直径更大,如果您的设计没有此要求,则可以使用外层直径。

Internal Plane Layers 内平面层:
这是根据给定输入计算出的内平面层焊盘直径。一些设计要求平面层的焊盘直径更大,如果您的设计没有此要求,则可以使用内信号层直径或外层直径。

Inner Diameter 内径:
如果您的焊盘栈使用散热焊盘,此值将用作内层直径。

Spoke Width:
这是建议的散热Spoke宽度。您的设计可能需要不同的值,这只是一个建议。

BGA Land Size BGA 焊盘尺寸:

Nominal Ball Diameter 标称球径:
从 BGA 球径列表中选择。该值应在 BGA 的数据手册中找到。

Nominal Land Diameter 标称焊盘直径:
该值是可与所选球径配合使用的平均 PCB 焊盘直径。

Land Variation 焊盘尺寸变化:
这些值是设计中应使用的焊盘直径的上限和下限。请注意,IPC-7351A 规范使用较大的焊盘尺寸变化直径来确定正确的 BGA 焊盘尺寸。

Conductor / Pad TH 导体 / 通孔焊盘:

Distance Between Pads 焊盘间距:
输入导体必须穿过的通孔焊盘中心之间的距离。

Conductor Width 导体宽度:
输入必须在两个焊盘之间布线的导体宽度。

Spacing Constraint 间距约束:
输入设计中为相应实体设置的间距约束。通常,这被称为焊盘到导体的间距。

Hole Diameter 孔径:
输入焊盘的成品孔径。

Minimum Annular Ring 最小孔环:
输入通孔焊盘栈设计约束允许的最小孔环宽度。

Maximum Pad Diameter 最大焊盘直径:
这是为容纳所需宽度的导体穿过而应使用的最大焊盘直径。

Calculated Annular Ring 计算出的孔环:
这是根据给定输入计算出的焊盘栈的孔环大小。如果计算出的孔环小于允许的最小孔环,则会显示警告。

Conductor / Pad BGA 导体 / BGA 焊盘:

Distance Between Pads 焊盘间距:
输入导体必须穿过的 BGA 焊盘中心之间的距离。

Land Diameter 焊盘直径:
输入设计中 BGA 焊盘的直径。

Spacing Constraint 间距约束:
输入为相应实体设置的设计间距约束。通常,这被称为 SMD 焊盘到导体的间距。

Maximum Conductor Width 最大导体宽度:
这是可以布设在给定 BGA 焊盘之间的最宽导体宽度。

2 Conductors / Pad TH 两根导体 / 通孔焊盘:

Distance Between Pads 焊盘间距:
输入两根导体必须穿过的通孔焊盘中心之间的距离。

Conductor Width 导体宽度:
输入必须在两个焊盘之间布线的两根导体的宽度。这主要用于差分对。

Spacing Constraint 间距约束:
输入为相应实体设置的设计间距约束。通常,这被称为焊盘到导体的间距。

Hole Diameter 孔径:
输入焊盘的成品孔径。

Minimum Annular Ring 最小孔环:
输入通孔焊盘栈设计约束允许的最小孔环宽度。

Maximum Pad Diameter 最大焊盘直径:
这是为容纳所需宽度的一对导体穿过而应使用的最大焊盘直径。

Calculated Annular Ring 计算出的环形圈:
这是根据给定输入计算出的焊盘堆栈的环形圈值。如果计算出的环形圈小于允许的最小环形圈,则会显示警告。

2 Conductors / Pad BGA 两根导体 / BGA 焊盘:

Distance Between Pads 焊盘间距:
输入两根导体必须穿过的两个 BGA 焊盘中心之间的距离。

Land Diameter 焊盘直径:
输入设计中 BGA 焊盘的直径。

Spacing Constraint 间距约束:
输入为相应实体设置的设计间距约束。通常,这被称为 SMD 焊盘到导体的间距。

Maximum Conductor Width 最大导体宽度:
这是两根导体能布设在给定 BGA 焊盘之间的最大宽度。

Corner to Corner 角到角:

Length of side a 边 a 的长度:
输入方形或矩形引脚的边“a”的长度。

Length of side b 边 b 的长度:
输入方形或矩形引脚的边“b”的长度。

Distance Between Corners 角间距离:
这是给定引脚输入的斜边值 (角间距离)。

Suggested Min Drill 建议最小钻孔直径:
这是建议用于给定引脚的最小钻孔直径。

Suggested Max Drill 建议最大钻孔直径:
这是建议用于给定引脚的最大钻孔直径。

PDN Calculator PDN (电源分配网络) 计算器

Power Delivery Network Impedance 电源分配网络阻抗:

Voltage Rail 电压轨:
这是电源轨的直流电位。

Maximum Current 最大电流:
这是给定电源轨上出现的最大电流。

Transient Percentage 瞬态百分比:
这是电源轨电流中,平面将承受的瞬态或开关电流的百分比。

Maximum AC Ripple 最大AC纹波:
这是给定电源轨上允许的最大AC纹波。

Target PDN Impedance 目标 PDN 阻抗:
这是根据给定输入计算出的 PDN 阻抗。

Plane Capacitance 平面电容:

Area of Plane 平面面积:
输入铜平面的面积,单位为平方英寸或毫米。

Distance Between Planes 平面间距:
输入两个平面之间的距离或间隔。

Frequency 频率:
输入在平面上出现的频率 (如果有)。

Capacitive Reactance 容抗:
这是计算出的两个平行平面的容抗 Xc。

Total Plane Capacitance 总平面电容:
这是计算出的平行平面的电容。

Planar Inductors 平面电感器

使用此工具计算方形、六边形、八边形和圆形平面 PCB 电感器的电感值。

Turns 匝数:
这是印刷平面电感器上的总匝数。

Conductor Width 导体宽度:
这是平面结构中使用的导体的线宽。

Conductor Spacing 导体间距:
这是平面结构中导体之间的间距。

Outer Radius: 外径:
这是从结构中心到最外层绕组外边缘测量的平面结构半径。

Inner Diameter 内径:
这是计算出的平面 PCB 电感器的内径。

Fill Factor 填充因子:
这是计算出的平面电感器的“平均”直径。
p = (dout-din)/(dout+din)。

Inductance 电感:
这是计算出的平面电感器的电感值。

PPM-XTAL Calculator PPM-XTAL 计算器

XTAL Capacitor Value XTAL 电容值:

Load Capacitance 负载电容:
输入晶体 (XTAL) 的负载电容,这通常在元件数据手册中找到,单位为皮法。

Stray Capacitance 杂散电容:
输入从 PCB 走线到/来自晶体 (XTAL) 的焊盘/导体上看到的估计杂散电容。

C1 – C2 Value C1 – C2 值:
如果您已经选择了 C1 和 C2 的值,请在此输入。

Based on C1–C2:
这是一个基于负载电容、杂散电容以及输入的 C1-C2 值计算出的值。这个值应该与元件数据手册中给出的负载电容相匹配,如果不匹配,则应调整 C1 和 C2 直到匹配为止。

Rule of Thumb 经验值:
如果您尚未选择 C1 和 C2 的值,这个“经验值”可以作为一个起点。它仅基于负载电容和杂散电容的输入。

PPM to Hertz:
根据元件的 PPM 值计算晶体振荡器的频率变化。它还会根据给定的 PPM 和中心频率,返回元件应振荡的最小和最大频率。

Hertz to PPM:
此功能与 PPM to Hertz 计算器的工作方式相反。输入振荡器的中心频率及其漂移到的最大频率,即可确定 PPM 值。

Thermal Management 热管理

Device Junction Temperature 器件结温:

Device Thermal Resistance 器件热阻:
这是器件的热阻,单位为摄氏度/瓦特。

Device Power Dissipation 器件功耗:
这是器件消耗的总功率。

Device Junction Temperature 器件结温:
这是器件结点的温度。

Heat Sink Junction Temperature 散热器结温:

Heat Sink Thermal Resistance 散热器热阻:
这是散热器的热阻,单位为摄氏度/瓦特。

Device Power Dissipation 器件功耗:
这是器件消耗的总功率。

Heat Sink Junction Temperature 散热器结温:
这是散热器结点的温度。

Via Properties 过孔属性

Via Properties 过孔属性:

Layer Set 层设置:
在 2 层过孔、多层过孔和微型过孔之间进行选择。

Via Hole Diameter 过孔孔径:
这是过孔的成品孔径。

Internal Pad Diameter 内层焊盘直径:
这是过孔内层焊盘的直径,用于多层阻抗计算。

Reference Plane Opening Diameter 参考平面开口直径:
这是围绕内层焊盘的开口直径。该值不能小于内层焊盘直径。

Via Height 过孔高度:
这是过孔从起始层到结束层的长度。PCB 越薄,其散热能力越差,从而降低了提高过孔温度所需的电流。

Via Plating Thickness 过孔电镀厚度:
这是钻孔后在过孔孔壁上电镀的铜的厚度。请向您的供应商询问确切的值以获得更准确的结果,因为该值可能会有所不同。

Via Capacitance 过孔电容:
这是根据给定输入估算的过孔电容。该值仅适用于多层过孔,因为它使用内层焊盘和参考平面开口进行计算。

Via Inductance 过孔电感:
这是根据给定输入估算的过孔电感。

Via Impedance 过孔阻抗:
这是根据给定输入估算的过孔交流阻抗。该值仅适用于多层过孔,因为它使用过孔电容进行计算。via_zo = sqrt(via_l/ (via_c * 0.001))

Via DC Resistance 过孔DC电阻:
这是根据给定输入估算的过孔直流电阻。

Resonant Frequency 谐振频率:
这是根据给定输入估算的过孔谐振频率。该值仅适用于多层过孔,因为它使用过孔电容进行计算。

Resonant Frequency 谐振频率:
这是根据给定输入估算的过孔谐振频率。该值仅适用于多层过孔,因为它使用过孔电容进行计算。

Step Response 阶跃响应:
这是过孔的阶跃响应。它是 T10-90% 阶跃响应的值,并显示了对 50 欧姆传输线路上升时间的影响。

Power Dissipation 功耗:
这是根据给定输入估算的过孔功耗。它是通过使用计算出的过孔电流和直流电阻的 I2R 方法得出的。

Power Dissipation dBm 功耗 dBm:
这是将给定输入估算的过孔功耗转换为 dBm。

Via Voltage Drop 过孔电压降:
这是过孔两端的直流电压降。V = I*R

Conductor Cross Section 导体横截面积:
这是与扁平导体相比,估算的过孔横截面积。

Via Current 过孔电流:
这是将导致过孔温度上升到温升编辑框中选定温度水平的估算电流。

Via Voltage Drop 过孔电压降:
这是基于其电阻和流经电流的估算电阻上的电压降。

Via Thermal Resistance 过孔热阻:
这是估算的过孔热阻。

Via Count 过孔数量:
输入所需的热过孔数量,计算器将输出每个过孔的热阻。

Differential Vias / Vias Stub Length 差分过孔 / 过孔残桩长度:

注意:
此计算器假设所有非功能性焊盘都已移除。例如,一个 16 层板,连接到一个内层,将有 13 层的非功能性过孔焊盘被移除,以不影响过孔的特性。有关此计算器的更多信息,请参阅这些文章:

[差分过孔建模方法](Method of Modeling Differential Vias)
[消除过孔残桩焦虑](Dispelling Via Stub Anxieties)
[用于表征介电基板各向异性的双谐振器方法](Two-Resonator Method for Characterization of Dielectric Substrate Anisotropy)

Drill Hole Diameter 钻孔直径:
请使用过孔的钻孔直径,而不是像在“过孔属性”计算器中那样的成品孔直径。

Ref Plane Opening H / W 参考平面开口 高/宽:
输入过孔焊盘的开口尺寸或反焊盘尺寸。

Full Plane Opening 全平面开口:
如果您希望在参考平面上为过孔设置一个完整的开口,请勾选此复选框。

Via Spacing 过孔间距:
这是两个差分过孔的中心到中心间距。

Anisotropy 各向异性:
输入 PCB 基板的各向异性。您可能需要联系您的材料供应商获取此信息,因为它不总是在材料数据手册中显示。

注意:
当平行 (x-y) 和垂直 (z) 方向测量的介电常数值不同时,材料是各向异性的。有关更多信息,请参阅此论文:
P.I. Dankov, V.N. Levcheva, B.N. Hadjistamov, “Two-Resonator Method for Characterization of Dielectric Substrate Anisotropy”, Bulgarian Journal of Physics, pp. 33-52, May 23,2008

[用于表征介电基板各向异性的双谐振器方法](Two-Resonator Method for Characterization of Dielectric Substrate Anisotropy)

Baud Rate 波特率:
输入应用信号的波特率以确定最大残桩长度。

Maximum Stub Length 最大残桩长度:
这是一个计算值,表示在遇到不必要的谐振频率零点之前,过孔残桩可以有多长。

Wavelength Calculator 波长计算器

该程序使用有效介电常数 (Er effective) 和周期/频率来计算给定频率的波长。请注意,有效介电常数并不总是基板标称的介电常数值。

Input Method 输入方法:
选择输入信号的周期或频率。

Er Eff 有效介电常数:
输入材料的有效介电常数。如果不知道,可以使用有效介电常数计算器来帮助找到该值。

Wavelength Divide 波长分数:
使用滑块显示从全波长到 1/20 常数的波长值。

XC-XL Reactance XC-XL 电抗

根据输入频率、电容和电感求解 XC、XL 和谐振频率。

Frequency 频率:
输入施加到电容器/电感器的信号频率。

Capacitance 电容:
输入电容值,单位为 uF、nF 或 pF。

Inductance 电感:
输入电感值,单位为 mH、uH 或 nH。

Xc:
这是基于给定输入的容抗。

Xl:
这是基于给定输入的感抗。

Resonant Frequency 谐振频率:
这是输入的电容和电感之间的谐振频率。

Program Options 程序选项

IPC Version IPC 版本:
用户可以选择用于当前计算的 IPC 版本。Saturn建议在大多数应用中使用不带修正因子的 IPC-2152。当用户因间距限制需要尽可能减小导体宽度时,可以使用修正因子。

Copper Weight 铜箔重量:

Enter Copper Weight Manually 手动输入铜箔重量:
用户可以选择手动输入基础铜箔重量和电镀厚度的选项。

Conductor Etch Factor 导体蚀刻因子:
理想的 PCB 导体具有矩形横截面,但实际上,由于蚀刻过程,真实的横截面更接近梯形。这会轻微改变导体的横截面积,从而影响载流能力。导体蚀刻因子有助于用更真实的横截面积来模拟导体。典型的蚀刻因子是 1:1,意味着导体每侧蚀刻的距离等于导体的高度。因此,如果我们认为导体的底边等于 H1,顶边等于 H2,那么 H2 = (H1-2T),其中 T 是导体的厚度。也提供 2:1 的蚀刻因子选项,其比率是 1:1 的一半。如果您不想要此选项,则选择“无”作为蚀刻因子。

Disable Via Height 禁用过孔高度:
根据 IPC-2152 规范,过孔的高度会影响其散热能力。如果需要,可以通过勾选此框来禁用此计算。

Aspect ratio Limit 纵横比限制:
您可以为通孔和微孔设置 X:1 格式的纵横比。如果违反此规则,纵横比将在“过孔属性”选项卡的信息区域变为红色。

Color Theme 颜色主题:
用户可以从 PCB Toolkit 的五个预装颜色主题中选择一个。

Metric Options 公制选项:

Use Microns 使用微米:
用户可以选择在公制模式下使用微米代替毫米。

General Settings  常规设置

Units 单位:
在英制 (mils) 和公制 (mm) 单位之间切换。

Base Copper Weight 基铜重量:
这是在电镀前 PCB 基板上的覆铜层厚度。

Plating Thickness 电镀厚度:
这是制造商在电镀过程中添加到基础覆铜层上的铜的厚度。

注意: 所有外层都会镀上一定量的铜以获得 PTH (电镀通孔)。内层则不进行电镀。

Material Selection 材料选择:
从不同的 PCB 基板列表中选择,以提供预定义的介电常数和玻璃化转变温度值,或者在编辑框中输入自定义的介电常数或 Tg。

Temp Rise 温升:
输入您的过孔或导体期望的温升或最大温升。这是过孔或导体因计算出的电流流过而升高的温度量,单位为摄氏度。

Ambient Temp 环境温度:
输入设备的环境温度。

Dielectric Constant 介电常数:
基材的介电常数。一些常见的基板及其各自的介电常数在材料下拉列表中提供。

Tg:
材料的玻璃化转变温度。一些常见的基板及其各自的介电常数在材料下拉列表中提供。

Print 打印:
以图形形式打印数据。

Solve 求解:
在任何输入编辑框中按回车键。根据给定的输入进行求解。

安装

此软件的安装过程相当简单,一路”NEXT”即可,而且是免费软件,不用激活,实在是太没有成就感了……

 

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吴川斌

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