Impedanz-Rechner
Mikrostreifen / Streifenleitung / Differentialpaar
Berechnen Sie die charakteristische Impedanz für Hochgeschwindigkeits-PCB-Leiterbahnen mit unserem kostenlosen Online-Impedanz-Rechner. Unterstützt Mikrostreifen-, Streifenleitungs- und Differentialpaar-Konfigurationen für USB, HDMI, PCIe, DDR und andere Hochgeschwindigkeitsschnittstellen.
Mikrostreifen-Impedanz
Berechnen Sie die Mikrostreifen-Impedanz mit Hammerstad-Jensen Gleichungen. Ideal für Oberflächenschicht-Routing, wo Leiterbahnen über einer Massefläche mit kontrollierter dielektrischer Höhe verlaufen.
Streifenleitungs-Impedanz
Berechnen Sie die Streifenleitungs-Impedanz für Leiterbahnen zwischen zwei Masseflächen. Bietet bessere EMI-Abschirmung und konsistente Impedanz für empfindliche Hochgeschwindigkeitssignale.
Differentialpaare
Berechnen Sie die Differentialpaar-Impedanz für USB, HDMI, LVDS und andere Hochgeschwindigkeitsschnittstellen. Design für 90Ω, 100Ω oder benutzerdefinierte differentielle Impedanzen mit Kanten- oder Breitseiten-Kopplung.
Impedanz-Parameter
MOD: IMP_CAL_V1Impedanzprüfung
Warum Impedanzkontrolle wichtig ist
Signal-Integrität
Impedanzfehlanpassungen verursachen Signalreflexionen, die Augendiagramme verschlechtern und Bitfehlerraten erhöhen. Richtige Impedanzkontrolle gewährleistet saubere Signalübertragung für Hochgeschwindigkeits-Digitalschnittstellen.
EMI/EMV-Konformität
Kontrollierte charakteristische Impedanz reduziert elektromagnetische Emissionen und verbessert die Störfestigkeit. Essentiell für die Einhaltung von FCC, CE und anderen regulatorischen Anforderungen.
Hochgeschwindigkeitsschnittstellen-Unterstützung
USB 2.0/3.0 (90Ω), HDMI (100Ω), PCIe (85Ω), DDR4 (40-60Ω) erfordern alle präzise Impedanzanpassung. Unser Rechner unterstützt alle gängigen Schnittstellenstandards.
Stackup-Optimierung
Verwenden Sie unseren Impedanz-Rechner zur Optimierung Ihres PCB-Stackups vor der Fertigung. Passen Sie Leiterbahnbreite, dielektrische Dicke oder Kupfergewicht an, um Ziel-Impedanz zu erreichen.
Design-Modus
Geben Sie Ihre Ziel-Impedanz (50Ω, 100Ω, usw.) an und berechnen Sie automatisch die erforderliche Leiterbahnbreite für Ihre Stackup-Parameter.
Mehrere dielektrische Materialien
Unterstützt FR-4, Rogers, Isola, Megtron und benutzerdefinierte Dielektrizitätskonstanten. Genaue Impedanzberechnung für Standard- und Hochfrequenzmaterialien.
Impedanz-Rechner Technischer Leitfaden
Charakteristische Impedanz (Z₀) ist das Verhältnis von Spannung zu Strom für eine elektromagnetische Welle, die sich entlang einer Übertragungsleitung ausbreitet. Für PCB-Leiterbahnen hängt diese Impedanz von der Leiterbahngeometrie, dielektrischen Eigenschaften und der Beziehung zu Referenzebenen ab.
Unser Mikrostreifen-Impedanz-Rechner verwendet die Hammerstad-Jensen Gleichungen, die für typische PCB-Geometrien auf ±2% genau sind. Für Streifenleitungs-Impedanz verwenden wir IPC-2141 Formeln, optimiert für symmetrische Streifenleitungskonfigurationen.
Differentialpaar-Impedanz hängt sowohl von der Single-Ended Impedanz jeder Leiterbahn als auch von der Kopplung zwischen den Leiterbahnen ab. Engere Kopplung (kleinerer Abstand) erhöht den Kopplungsfaktor und reduziert typischerweise die differentielle Impedanz. Unser Rechner behandelt sowohl kantengekoppelte als auch seitengekoppelte Konfigurationen.
Für Produktions-PCBs spezifizieren Sie immer Impedanzkontrolle bei Ihrem Fertiger und erwarten Sie ±10% Toleranz für Standardprozesse. Kritische Anwendungen können Testkupons und TDR (Time Domain Reflectometry) Verifizierung erfordern, um Impedanzgenauigkeit zu gewährleisten.
Gängige Impedanz-Ziele
Verwandte Werkzeuge
Impedanzkontrolle FAQ
Was ist charakteristische Impedanz und warum ist sie wichtig?
Charakteristische Impedanz (Z₀) ist das Verhältnis von Spannung zu Strom für eine Welle, die sich entlang einer Übertragungsleitung bewegt. Für Hochgeschwindigkeitssignale verursachen Impedanzfehlanpassungen Reflexionen, die die Signal-Integrität verschlechtern. Standardimpedanzen sind 50Ω für Single-Ended und 100Ω für differentielle Signale in den meisten Anwendungen.
Wann sollte ich Mikrostreifen vs. Streifenleitung verwenden?
Mikrostreifen (Oberflächenleiterbahn über Massefläche) ist einfacher herzustellen und wird für die meisten Hochgeschwindigkeitssignale bevorzugt. Streifenleitung (Leiterbahn zwischen zwei Masseflächen) bietet bessere Abschirmung und konsistente Impedanz, ist aber teurer. Verwenden Sie Streifenleitung für empfindliche Signale, die EMI-Schutz erfordern, oder beim Routing durch Innenschichten.
Wie genau sind diese Impedanzberechnungen?
Diese Formeln (Hammerstad-Jensen für Mikrostreifen, IPC-2141 für Streifenleitung) sind für typische PCB-Geometrien auf ±5% genau. Für die Produktion spezifizieren Sie immer Impedanzkontrolle bei Ihrem Fertiger und erwarten Sie ±10% Toleranz. Kritische Anwendungen können Testkupons und TDR-Verifizierung erfordern.
Welche Dielektrizitätskonstante sollte ich für FR-4 verwenden?
Standard-FR-4 hat Er = 4,2-4,8, typisch 4,5 bei 1MHz. Für Hochgeschwindigkeitsdesigns (>1GHz) verwenden Sie frequenzabhängige Werte aus dem Datenblatt Ihres Laminats. Verlustarme Materialien wie Rogers (Er ≈ 3,5) oder Megtron (Er ≈ 3,4) werden für Multi-Gigabit-Signale bevorzugt.
Wie entwerfe ich Differentialpaare für 100Ω Impedanz?
Beginnen Sie mit Single-Ended Leiterbahnen bei ~50-55Ω, dann passen Sie den Abstand für 100Ω differentiell an. Engere Kopplung (kleinerer Abstand) erhöht die Kopplung und reduziert die differentielle Impedanz. Gängige Konfigurationen: USB 3.0 (90Ω), HDMI (100Ω), PCIe (85Ω). Immer mit dem Stackup Ihres Fertigers verifizieren.
Beeinflusst die Leiterbahndicke die Impedanz?
Ja, dickeres Kupfer (höheres oz-Gewicht) reduziert die Impedanz leicht aufgrund der erhöhten Querschnittsfläche. Der Effekt ist typisch 1-3Ω für Standard-Kupfergewichte. Unser Rechner berücksichtigt Kupferdicke in Impedanzberechnungen.
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