Ekvivalentní permitivita složeného dielektrika

Základní principy, funkce, rovnice, zapojení - t.j. vše, co byste měli vědět, než se pustíte do praktické realizace elektronického zařízení

Moderátor: Moderátoři

Zpráva
Autor
Uživatelský avatar
Zmije
Příspěvky: 1691
Registrován: 30 čer 2005, 00:00
Bydliště: Pardubický kraj

#16 Příspěvek od Zmije »

Měření je měření, výpočet je výpočet. Každé má svá pro a proti.
Těch 50 Ω bude zejména záviset na dielektriku mezi vrstvou 2 (GND) a 3(signál), to má h = 0.1mm a εr = 3.9 Sendvič (h = 1mm) odděluje další referenční rovinu, která se ve výpočtu zahrnuje jako víko.
Z těchto poměrů předpokládám, že vazba signálu a víka je poměrně slabá, tak bych to zbytečně nedramatizoval.
Uživatelský avatar
Zmije
Příspěvky: 1691
Registrován: 30 čer 2005, 00:00
Bydliště: Pardubický kraj

#17 Příspěvek od Zmije »

Lojza1 píše:Ano, vzorečky vypadají jinak.
Ta poslední otázka mi nedává věcný smysl. Tloušťce dielektrika je přímo úměrný objem materiálu ve váženém průměru, že. V sendvičovém uspořádání ale vážený průměr přesně nevypovídá o výsledné efektivní permitivitě. ...


Mě zase nedávájí smysl tvé příspěvky.
Tloušťce dielektrika je třeba přímo úměrná i cena výsledné desky, nebo množství potenciálního elektroodpadu.
Mě ale zajímá výsledná permitivita, nic víc, nic míň.

Ty se snažíš tvrdit, že výpočet postavený na předpokladu vycucaném z prstu je přesnější, než výpočet, který má jasné odvození na základě dříve odvozených předpokladů.

Že ty vzorce předpokládají izotropní dielektrikum, nebo jeho ekvivalent, je snad jasné na první pohled. Údaje permitivity od výrobce vznikly na 99.99% měřením, takže ano, je to nějaká průměrná hodnota z větší plochy elektrod, tím to lze pokládat za ekvivalent izotropního dielektrika a nevidím jediný důvod proč by ten výpočet nemohl fungovat.
Uživatelský avatar
Lojza1
Příspěvky: 508
Registrován: 23 lis 2021, 00:00
Bydliště: Uh. Hradiště

#18 Příspěvek od Lojza1 »

Nejsem si jistý správností těch předpokladů. Pokud by to byl opravdu sendvič, tak by to odpovídalo. To je triviální. Běžný skelný laminát není sendvič.
Uživatelský avatar
Zmije
Příspěvky: 1691
Registrován: 30 čer 2005, 00:00
Bydliště: Pardubický kraj

#19 Příspěvek od Zmije »

Na mikroskopické úrovni to jsou vlákna, pryskyřice atd., neboli anizotropní dielektrikum. Pokud bych vzal krychli tohoto dielektrika, na všech 6 stěnách naplátoval elektrody a změřil permitivitu mezi protilehlými elektrodami, pravděpodobně dostanu 3 různé výsledky.
Pokud vezmu stejný materiál, se stejnou orientací vláken a stejnými dalšími parametry, ale bude se lišit tloušťkou dielektrika, opět dostanu různé hodnoty permitivity (výrobce má tabulku, kde stejnému materiálu s rozdílnou tloušťkou odpovídá jiná permitivita).

Když vytvořím vedení 50 Ω, vypočtené podle uvedené permitivity, v každém bodě bude trochu jiná permitivita a impedance. Při určité délce bude výsledná permitivita konvergovat k udávané hodnotě (v případě, že výrobce udává správnou hodnotu, ale to předpokládám).
Důležité pro mě je, aby vedení délky > λ/(4*10) neboli desetina čtvrtvlnného vedení měla na všech místech desky toleranci impedance cca ±10%

Pokud se dostanu do stavu, že musím udělat 3D výpočet elmag. pole abych věděl jakou impedanci má vedení délky > λ/(4*10) na konkrétním místě, je to jasný signál, že daný materiál je pro tuto aplikaci nepoužitelný a nezbývá něž hledat jiný, homogenější - keramika, teflon...

Pochopitelně se můžeme dohadovat, jestli kritické hodnoty jsou právě λ/(4*10), ±10% - toto jsou empirické hodnoty, které tak nějak stačí pro moji aplikaci.

Edit: Zapomněl jsem zmínit, že permitivita je závislá i na frekvenci.
Naposledy upravil(a) Zmije dne 27 lis 2023, 07:51, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
Cust
Příspěvky: 7239
Registrován: 17 led 2007, 00:00
Bydliště: Milotice u Kyjova

#20 Příspěvek od Cust »

Pokud to není nijak fajnová záležitost, teflon bych neřešil. Naopak bych to i za cenu vyšších nákladů postupně optimalizoval. Důležité je dodržet stále stejný materiál (i výrobce tišťáku) a navíc ten nejobyčejnější, jelikož výrobní linky na obyč materiálech jedou defakto bez přerušení a výsledek pak má malé fluktuace vlastností (tloušťka, permitivita, ...). Nebude se ti stávat, že na jednom tišťáku to poběží lépe než na druhém kusu.
Uživatelský avatar
Zmije
Příspěvky: 1691
Registrován: 30 čer 2005, 00:00
Bydliště: Pardubický kraj

#21 Příspěvek od Zmije »

Materiál mám vybraný: FR-4 Tg 155
-měnit ho nebudu ať už tady radí kdokoli, cokoli :D

Teflon je pro moji aplikaci přímo nevhodný, když pominu cenu, a to že 6 vrstvá deska z teflonu snad ani neexistuje, tak jeho εr je kolem 2, tj. oproti FR-4 polovina -> silnější cesty pro 50Ω Já potřebuji mít 50Ω cestu v rozmezí 0.15 až 0.2 mm, jinak se neprotáhnu mezi piny.
Uživatelský avatar
Cust
Příspěvky: 7239
Registrován: 17 led 2007, 00:00
Bydliště: Milotice u Kyjova

#22 Příspěvek od Cust »

Zmije píše:Materiál mám vybraný: FR-4 Tg 155
Ten jsem měl na mysli. :-)
Odpovědět

Zpět na „Teorie“