SaturnPCB_Toolkit使用介绍(三)

十三、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。
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。

十四、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。

十五、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。

十六、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。
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。

十七、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。是 Saturn PCB Toolkit 里一个非常实用的**安规（Safety）**工具。它的作用是：根据UL（美国保险商实验室）等安全标准，计算出PCB上两个不同网络（Net）之间，为了保证不发生击穿或爬电（漏电）而必须保持的最小物理距离。

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。

选项	适用场景描述 (软件原意)	通俗解读	安规等级 (从松到严)
B1	内部导体 (Internal Conductors)	走线在内层，有外层介质保护，不易受污染或触碰。	最宽松 (距离可以最小)
B2	外部导体，无涂层，海拔0-3050m	走线在外层（裸铜或镀锡），无任何涂层，在常规海拔使用。	中等
B3	外部导体，无涂层，海拔 >3050m	走线在外层，无涂层，但在高海拔地区。高海拔空气稀薄，更容易发生击穿。	中等偏严
B4	外部导体，永久性聚合物涂层 (如绿油、厚膜)	走线在外层，但有永久性绝缘层覆盖（如阻焊油墨），电气隔离效果更好。	中等 (比B2/B3好)
A5	外部导体，组装后有三防漆覆盖	整板组装后喷涂三防漆（Conformal Coating），能防潮防尘，提高绝缘性。	中等偏松
A6	外部元件引脚/端子，无涂层	指的是插件元件的引脚或裸露的焊盘/端子，无任何保护。	严格
A7	外部元件引脚/端子，有三防漆覆盖	同样是元件引脚或端子，但组装后有三防漆保护。	中等偏松

十八、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: