임피던스 계산기
마이크로스트립 / 스트립라인 / 차동 쌍
무료 온라인 임피던스 계산기로 고속 PCB 트레이스의 특성 임피던스를 계산합니다. USB, HDMI, PCIe, DDR 및 기타 고속 인터페이스용 마이크로스트립, 스트립라인 및 차동 쌍 구성을 지원합니다.
마이크로스트립 임피던스
Hammerstad-Jensen 방정식을 사용하여 마이크로스트립 임피던스를 계산합니다. 트레이스가 접지면 위에 있고 유전체 높이를 제어할 수 있는 표면 라우팅 설계에 적합합니다.
스트립라인 임피던스
두 접지면 사이에 끼워진 트레이스의 스트립라인 임피던스를 계산합니다. 민감한 고속 신호에 더 나은 EMI 차폐 및 일관된 임피던스 특성을 제공합니다.
차동 쌍
USB, HDMI, LVDS 및 기타 고속 인터페이스용 차동 쌍 임피던스를 계산합니다. 엣지 커플링 또는 브로드사이드 커플링을 지원하는 90Ω, 100Ω 또는 사용자 정의 차동 임피던스를 설계합니다.
임피던스 매개변수
MOD: IMP_CAL_V1임피던스 확인
왜 임피던스 제어가 중요한가요
신호 무결성
임피던스 불일치는 신호 반사를 일으켜 아이 다이어그램을 악화시키고 비트 오류율을 증가시킵니다. 적절한 임피던스 제어는 고속 디지털 인터페이스의 신호 전송 품질을 보장합니다.
EMI/EMC 준수
제어된 특성 임피던스는 전자기 방사를 줄이고 내성을 향상시킵니다. FCC, CE 및 기타 규정 요구 사항을 충족하는 데 중요합니다.
고속 인터페이스 지원
USB 2.0/3.0 (90Ω), HDMI (100Ω), PCIe (85Ω), DDR4 (40-60Ω)는 모두 정밀한 임피던스 매칭이 필요합니다. 계산기는 모든 일반적인 인터페이스 표준을 지원합니다.
스택업 최적화
임피던스 계산기를 사용하여 양산 전에 PCB 스택업을 최적화합니다. 트레이스 폭, 유전체 높이 또는 구리 두께를 조정하여 목표 임피던스를 달성합니다.
설계 모드
목표 임피던스(50Ω, 100Ω 등)를 지정하고 스택업 매개변수에 필요한 트레이스 폭을 자동으로 계산합니다.
다양한 유전 재료
FR-4, Rogers, Isola, Megtron 및 사용자 정의 유전 상수를 지원합니다. 표준 및 고주파 재료에 대한 정확한 임피던스 계산을 제공합니다.
임피던스 계산기 기술 가이드
특성 임피던스(Z₀)는 전자기파가 전송선을 따라 전파될 때 전압과 전류의 비율입니다. PCB 트레이스의 경우 임피던스는 트레이스 형상, 유전 특성 및 참조 평면과의 관계에 따라 달라집니다.
마이크로스트립 임피던스 계산기는 Hammerstad-Jensen 방정식을 사용하며, 일반적인 PCB 형상에 대해 ±2% 이내의 정확도를 제공합니다. 스트립라인 임피던스의 경우 대칭 스트립라인 구성에 최적화된 IPC-2141 공식을 사용합니다.
차동 쌍 임피던스는 각 트레이스의 싱글 엔드 임피던스와 트레이스 간의 커플링에 따라 달라집니다. 더 긴밀한 커플링(더 작은 간격)은 커플링 계수를 증가시켜 일반적으로 차동 임피던스를 감소시킵니다. 계산기는 엣지 커플링과 브로드사이드 커플링 구성을 모두 지원합니다.
양산 PCB의 경우 제조업체에 임피던스 제어 요구 사항을 지정하고 표준 공정에서 ±10% 공차를 예상합니다. 중요한 응용에는 임피던스 정확도를 보장하기 위해 테스트 쿠폰 및 TDR(시간 도메인 반사계) 검증이 필요할 수 있습니다.
일반적인 임피던스 목표
임피던스 제어 FAQ
특성 임피던스란 무엇이며 왜 중요한가요?
특성 임피던스(Z₀)는 파동이 전송선을 따라 전파될 때 전압과 전류의 비율입니다. 고속 신호의 경우 임피던스 불일치가 반사를 일으켜 신호 품질을 저하시킵니다. 대부분의 응용에서 싱글 엔드 신호의 표준 임피던스는 50Ω, 차동 신호는 100Ω입니다.
마이크로스트립 대신 스트립라인을 사용해야 하는 시기는 언제인가요?
마이크로스트립(접지면 위의 표면 트레이스)은 제조가 더 쉽고 대부분의 고속 신호에 적합합니다. 스트립라인(두 접지면 사이의 트레이스)은 더 나은 차폐와 일관된 임피던스를 제공하지만 비용이 더 높습니다. EMI 보호 또는 내부 라우팅이 필요한 민감한 신호는 스트립라인을 사용해야 합니다.
이러한 임피던스 계산은 얼마나 정확한가요?
이러한 공식(마이크로스트립용 Hammerstad-Jensen, 스트립라인용 IPC-2141)은 일반적인 PCB 형상에 대해 ±5% 이내의 정확도를 제공합니다. 양산 시 PCB 제조업체에 임피던스 제어를 지정하고 ±10% 공차를 예상합니다. 중요한 응용에는 테스트 쿠폰 및 TDR 검증이 필요할 수 있습니다.
FR-4에 어떤 유전 상수를 사용해야 하나요?
표준 FR-4는 Er = 4.2-4.8이며, 1MHz에서 일반적으로 4.5입니다. 고속 설계(>1GHz)에는 기판 데이터시트의 주파수 의존 값을 사용해야 합니다. 멀티 기가비트 신호의 경우 Rogers(Er ≈ 3.5) 또는 Megtron(Er ≈ 3.4)과 같은 저손실 재료를 선호합니다.
100Ω 임피던스의 차동 쌍을 어떻게 설계하나요?
~50-55Ω의 싱글 엔드 트레이스로 시작한 다음 간격을 조정하여 100Ω 차동을 달성합니다. 더 긴밀한 커플링(더 작은 간격)은 커플링을 증가시키고 차동 임피던스를 감소시킵니다. 일반적인 구성: USB 3.0 (90Ω), HDMI (100Ω), PCIe (85Ω). PCB 제조업체의 스택업으로 검증해야 합니다.
트레이스 두께가 임피던스에 영향을 미치나요?
예, 더 두꺼운 구리(더 높은 온스 중량)는 단면적 증가로 인해 임피던스를 약간 감소시킵니다. 표준 구리 두께의 경우 영향은 일반적으로 1-3Ω입니다. 계산기는 임피던스 계산에 구리 두께를 고려합니다.
관련 기사 및 가이드
Microstrip vs Stripline vs CPW Guide
Compare microstrip, stripline, and coplanar waveguide for high-speed PCB design. Impedance calculations and use cases.
High-Speed Impedance: USB, HDMI, PCIe
Complete reference guide for high-speed interface impedance requirements. Covers USB 2.0/3.0, HDMI, PCIe Gen 1-5, DDR3/4/5, and more with practical design tips.
5 Free PCB Calculators for Engineers
Essential online calculators for PCB design: trace width, via current, impedance, and more. Boost your productivity with these free tools.
PCB Design Checklist: 25 Key Points
Never send a flawed PCB to manufacturing again. 25-point checklist covering trace widths to impedance matching.
기타 PCB 계산기
관련 도구 및 리소스
트레이스 폭 계산기
계산기IPC-2221 표준 기반 PCB 트레이스 폭 계산. 동박 두께, 온도 상승, 전압 강하 분석을 지원하는 무료 온라인 도구. 전원 설계와 고전류 응용에 적합합니다.
비아 전류 계산기
계산기IPC-2221 표준 기반 비아 전류 용량 계산. 도금 스루홀 열 분석 및 비아 어레이 설계 최적화를 위한 무료 도구. 열 저항 및 병렬 비아 분석 지원.
차동 임피던스 계산기
계산기USB, HDMI, PCIe 등 고속 인터페이스용 차동 쌍 설계
Rogers Impedance Calculator
재료High-frequency RF calculations for Rogers materials
USB Trace Calculator
표준USB 2.0/3.0/4.0 differential pair design
HDMI Impedance Calculator
표준HDMI 1.4/2.0/2.1 high-speed design
PCB 설계 분석 완료
임피던스 계산기는 종합 PCB 설계 도구 키트의 일부입니다. 전원 트레이스의 트레이스 폭을 계산하거나 레이어 간 전환의 비아 전류 용량을 분석합니다.