差分電荷密度分析的案例
使用Q2D分析影響差分線特征阻抗的因素 ￥0.5
幾乎所有的高速信號都用差分線進行傳輸，由于差分線也是傳輸線類型中的一種，那么在設計差分線時該注意什么呢？或者說有哪些因素會影響到差分線的特征阻抗？
對于均勻（橫截面相同、介質材料的電特性固定）的傳輸線來說，在不考慮損耗（含介質損耗和導體損耗）的情況下，其特征阻抗可用公式來計算。大家如果能緊緊抓住這個公式，分清楚哪些因素會影響寄生電感L、哪些因素會影響寄生電容C，那么差分阻抗的問題就一目了然， 比如介電常數肯定影響的是電容C，介電常數越大，電容越大，那么特征阻抗就會減小。
先來看一個用polar SI9000計算的差分特征阻抗截圖，當前計算的差分阻抗為100.67ohm，其中影響特征阻抗的因素有9個，各參數對L和C分別有啥影響？大家如果不是很清楚，可以借助了ANSYS Q2D軟件來進行分析。
Q2D軟件為二維準靜態場求解器，主要用來提取橫截面均勻的傳輸線（不限于傳輸線，在較短的長度范圍內，如果結構的橫截面不變化，同樣可以用Q2D來確定該小段的特性阻抗）的RLGC寄生參數和特性阻抗等，操作非常簡單，也注定Q2D的功能也相對單一些。
展開 高手帶你分析、優化高速差分過孔之間的串擾問題
但在某些設計中，高速差分過孔之間也會產生較大的串擾，本文對高速差分過孔之間的產生串擾的情況提供了實例仿真分析和解決方法。
高速差分過孔間的串擾
EDA365電子論壇
對于板厚較厚的PCB來說，板厚有可能達到2.4mm或者3mm。以3mm的單板為例，此時一個通孔在PCB上Z方向的長度可以達到將近118mil。如果PCB上有0.8mm pitch的BGA的話，BGA器件的扇出過孔間距只有大約31.5mil。
如圖1所示，兩對相鄰差分過孔之間Z方向的并行長度H大于100mil，而兩對差分過孔在水平方向的間距S=31.5mil。在過孔之間Z方向的并行距離遠大于水平方向的間距時，就要考慮高速信號差分過孔之間的串擾問題。
順便提一下，高速PCB設計的時候應該盡可能最小化過孔stub的長度，以減少對信號的影響。如下圖所1示，靠近Bottom層走線這樣Stub會比較短。或者可以采用背鉆的方式。
圖1：高速差分過孔產生串擾的情況（H>100mil, S=31.5mil ）
差分過孔間串擾的仿真分析
EDA365電子論壇
下面是對一個板厚為3mm，0.8mm BGA扇出過孔pitch為31.5mil，過孔并行距離H=112mil的設計實例進行的仿真。
展開 基于VASP研究Li離子在石墨中遷移性能
本研究基于第一性原理模擬，采用VASP分別計算含缺陷，雜質元素N,O的石墨與純石墨的電子結構信息，如差分電荷和態密度，分析其電子結構信息的差異；并且計算了Li離子在以上幾種石墨材料中的擴散能壘，分析了缺陷對Li電池性能的影響。
具體步驟:
1) 分別構建純的石墨（C），摻雜N和C空位缺陷的石墨（C1），以及摻雜了N，O，和C空位缺陷的石墨（C2）；并進行結構優化。
2) 計算DOS和PDOS。分析可知摻雜元素對活性的影響。
C的總態密度以及各元素分態密度和軌道分態密度
C1的總態密度以及各元素分態密度和軌道分態密度
C2的總態密度以及各元素分態密度和軌道分態密度
3) 進一步分析計算Li離子在石墨層間的電子結構信息（圖為差分電荷，從左到右分別是C, C1, C2）。紅色區域電子聚集，綠色區域電子丟失。可以發現摻雜對活性影響很大 。
4) 選擇合適的擴散路徑，通過過渡態搜索，計算其擴散能壘。
Li在C, C1, C2中的擴散路徑軌跡圖（均是從上往下）
結論：C, C1, C2中Li離子的遷移能壘大小順序為：C2<C1<C。即缺陷和摻雜可以減小Li離子的遷移能壘，有利于擴散。
關鍵計算參數：
從左到右以此為：基本參數+精度與收斂準則+幾何優化參數+過渡態參數
總結：
過渡態搜索過程看似簡單，實則暗藏玄機，好的初末態結構是解決問題的法寶。本研究中，Li離子容易被空位缺陷捕獲，難以遷移，一旦Li離子落入“C陷阱”;，再難發揮其電流搬運的能力啦！
最后，如有電化學，催化相關需求，歡迎聯系我們哈。
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VX: CAE320
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