Hochgeschwindigkeits-Design-Tool

Differentieller Impedanz-Rechner

USB | HDMI | PCIe | LVDS | Ethernet

Berechnen Sie die differentielle Impedanz für Hochgeschwindigkeits-PCB-Differentialpaare. Unerlässlich für USB, HDMI, PCIe, LVDS und andere Hochgeschwindigkeitsschnittstellen, die kontrolliertes Impedanz-Routing erfordern.

Impedanz-Parameter

MOD: IMP_CAL_V1

Berechnungsmodus

Leiterbahntyp

Konfiguration

Leiterbahnbreite

Dielektrische Höhe

Dielektrizitätskonstante (Er)

Kupferdicke

Impedanz-Analyse

Impedanzprüfung

Charakteristische Z0

Single-Ended Z₀

---Ω

Effektives Er

0.000

Ausbreitungsverzögerung

0.000ps/mm

Kapazität

0.000pF/m

Induktivität

0.000nH/m

Mikrostreifen (Oberfläche) Querschnitt

Gängige differentielle Impedanzstandards

Standard	Diff. Impedanz	Typischer Abstand
USB 2.0/3.0	90Ω ±10%	5-8 mil typical
HDMI	100Ω ±15%	5-10 mil typical
PCIe	85Ω ±15%	5-8 mil typical
LVDS	100Ω ±10%	5-10 mil typical
SATA	100Ω ±10%	5-8 mil typical
Ethernet	100Ω ±10%	5-10 mil typical

Differentialpaar-Designrichtlinien

Wichtige Designregeln

• Leiterbahnabstand über die gesamte Route konstant halten
• Leiterbahnlängen auf ±5 Mils für Hochgeschwindigkeitssignale anpassen
• Konstante Impedanz an Biegungen und Ecken aufrechterhalten
• Routing nahe Platinenrändern oder Aussparungen vermeiden
• Längenanpassungs-Serpentinen bei Bedarf verwenden
• Referenz auf durchgehende Massefläche

Impedanzformel

Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 - 0.48 × e^(-0.96×S/H))

Zdiff = Differentielle Impedanz (Ω)
Z0 = Single-Ended Impedanz (Ω)
S = Leiterbahnabstand (mm)
H = Dielektrische Höhe (mm)

Best Practices für Differential-Routing

📏

Längenanpassung

Für Hochgeschwindigkeitssignale passen Sie Leiterbahnlängen auf 5-10 Mils an. Verwenden Sie Serpentinen-Routing auf der kürzeren Leiterbahn. Platzieren Sie Serpentinen nahe der Quelle.

🔄

Kopplung

Engerer Abstand erhöht die Kopplung und reduziert die differentielle Impedanz. Größerer Abstand reduziert die Kopplung. Balance basierend auf Übersprechen und Impedanzanforderungen.

⚡

Via-Übergänge

Bei Schichtwechseln Vias symmetrisch platzieren. Masse-Vias in der Nähe für Rückstrompfad-Kontinuität hinzufügen. Via-Stummellänge für Hochgeschwindigkeitssignale minimieren.

Single-Ended Impedanz benötigt?

Verwenden Sie unseren Impedanz-Rechner für Mikrostreifen und Streifenleitungs Single-Ended Impedanzberechnungen, oder berechnen Sie Leiterbahnbreiten für Strombelastbarkeitsanforderungen.

Impedanz-Rechner Leiterbahnbreiten-Rechner

Differentielle Impedanz FAQ

Was ist differentielle Impedanz?

Differentielle Impedanz ist die Impedanz, die zwischen zwei Leiterbahnen eines Differentialpaars gemessen wird, wenn sie mit entgegengesetzten Signalen angesteuert werden. Sie ist typischerweise niedriger als 2× Single-Ended Impedanz aufgrund der Kopplung.

Wie beeinflusst der Abstand die differentielle Impedanz?

Engerer Abstand erhöht die Kopplung und reduziert die differentielle Impedanz. Größerer Abstand reduziert die Kopplung, wodurch die differentielle Impedanz sich 2× Single-Ended nähert. Typischer Abstand ist 1-3× Leiterbahnbreite.

Was ist der Unterschied zwischen Odd-Mode und differentieller Impedanz?

Differentielle Impedanz = 2 × Odd-Mode Impedanz. Odd-Mode wird von einer Leiterbahn zur Masse mit entgegengesetzten Signalen gemessen, während differentielle Impedanz direkt zwischen den zwei Leiterbahnen gemessen wird.

Warum ist USB 90Ω aber HDMI 100Ω?

Verschiedene Standards haben sich mit unterschiedlichen Impedanzwahlen entwickelt, basierend auf Steckerdesign, Kabeleigenschaften und Signal-Integritätsanforderungen. Passen Sie immer die Spezifikation für Ihre Schnittstelle an.