Il calcolatore di conversione dell’impedenza differenziale a microstriscia calcola l’impedenza single-ended (Z0) e l’impedenza differenziale (Zd) per una coppia di linee di trasmissione a microstriscia in base alla loro geometria e alla costante dielettrica. Aiuta gli ingegneri a progettare tracce di impedenza controllata su circuiti stampati utilizzati in applicazioni di segnali RF e ad alta velocità.
Formule
Z0 = (87 / √(εr + 1,41)) * ln((5,98 * h) / (0,8 * w + t))
Zd = (174 / √(εr + 1,41)) * ln((5,98 * h) / (0,8 * w + t)) * (1 – 0,48 * exp(-0,96 * (d/h)))
Spiegazione della formula
- w: larghezza della traccia in mil
- t: spessore della traccia in mil
- h: altezza dielettrica tra traccia e piano di massa in mil
- d: spaziatura tra le tracce della coppia differenziale in mil
- εr: costante dielettrica del materiale PCB (FR4 ≈ 4,4)
- Z0: impedenza single-ended di una singola traccia
- Zd: impedenza differenziale tra due tracce accoppiate
Usi di questa calcolatrice
- Progettazione di linee di trasmissione differenziali per segnali ad alta velocità come USB, HDMI o Ethernet.
- Calcolo preciso dell’impedenza per garantire la corretta integrità e corrispondenza del segnale.
- Regolazione della spaziatura o della geometria per soddisfare i requisiti di impedenza differenziale (ad esempio, 90 Ω).
- Analisi dell’effetto del materiale dielettrico e dello spessore della traccia sull’impedenza.
Qual è l’impedenza differenziale per una larghezza della traccia di 5 mil, una spaziatura di 4 mil e un dielettrico FR4?
Ingresso : w = 5 mil, d = 4 mil, t = 1,4 mil, h = 3,5 mil, εr = 4,4
Produzione :
- Z0 = (87 / √(4,4 + 1,41)) * ln((5,98 * 3,5) / (0,8 * 5 + 1,4)) = (87 / 2,43) * ln(20,93 / 5,4) = 35,8 * 1,34 = 48,0 Ω
- Zd = (174 / √(4,4 + 1,41)) * ln((5,98 * 3,5) / (0,8 * 5 + 1,4)) * (1 – 0,48 * exp(-0,96 * (4/3,5))) = (71,6 * 1,34) * (1 – 0,48 * exp(-1,1)) = 95,9 * (1 – 0,48 * 0,33) = 95,9 * 0,84 = 80,6 Ω
- Impedenza differenziale (Zd) = 80,6 Ω