Kalkulator Impedancji
Microstrip / Stripline / Para Różnicowa
Oblicz impedancję charakterystyczną dla szybkich ścieżek PCB używając naszego darmowego kalkulatora impedancji online. Obsługuje konfiguracje microstrip, stripline i par różnicowych dla USB, HDMI, PCIe, DDR i innych interfejsów szybkich.
Impedancja Microstrip
Oblicz impedancję microstrip używając równań Hammerstad-Jensen. Idealne dla routingu warstwy powierzchniowej, gdzie ścieżki biegną nad płaszczyzną uziemienia z kontrolowaną wysokością dielektryka.
Impedancja Stripline
Oblicz impedancję stripline dla ścieżek zamkniętych między dwiema płaszczyznami uziemienia. Zapewnia lepsze ekranowanie EMI i stałą impedancję dla wrażliwych sygnałów szybkich.
Pary Różnicowe
Oblicz impedancję par różnicowych dla USB, HDMI, LVDS i innych interfejsów szybkich. Projektuj 90Ω, 100Ω lub niestandardowe impedancje różnicowe ze sprzężeniem krawędziowym lub płaskim.
Parametry Impedancji
MOD: IMP_CAL_V1Sprawdzenie Impedancji
Dlaczego Kontrola Impedancji Jest Ważna
Integralność Sygnału
Niedopasowania impedancji powodują odbicia sygnału, które degradują diagramy oka i zwiększają współczynniki błędów bitowych. Właściwa kontrola impedancji zapewnia czystą transmisję sygnału dla szybkich interfejsów cyfrowych.
Zgodność EMI/EMC
Kontrolowana impedancja charakterystyczna zmniejsza emisje elektromagnetyczne i poprawia odporność. Niezbędna dla spełnienia wymagań FCC, CE i innych regulacyjnych.
Wsparcie Interfejsów Szybkich
USB 2.0/3.0 (90Ω), HDMI (100Ω), PCIe (85Ω), DDR4 (40-60Ω) wszystkie wymagają precyzyjnego dopasowania impedancji. Nasz kalkulator obsługuje wszystkie powszechne standardy interfejsów.
Optymalizacja Stackup
Użyj naszego kalkulatora impedancji, aby zoptymalizować stackup PCB przed fabryką. Dostosuj szerokość ścieżki, grubość dielektryka lub wagę miedzi, aby osiągnąć docelową impedancję.
Tryb Projektowania
Określ docelową impedancję (50Ω, 100Ω, itp.) i automatycznie oblicz wymaganą szerokość ścieżki dla parametrów stackup.
Wiele Materiałów Dielektrycznych
Obsługuje FR-4, Rogers, Isola, Megtron i niestandardowe stałe dielektryczne. Dokładne obliczanie impedancji dla standardowych i wysokoczęstotliwościowych materiałów.
Przewodnik Techniczny Kalkulatora Impedancji
Impedancja charakterystyczna (Z₀) to stosunek napięcia do prądu dla fali elektromagnetycznej propagującej wzdłuż linii transmisyjnej. Dla ścieżek PCB impedancja ta zależy od geometrii ścieżki, właściwości dielektryka i relacji do płaszczyzn odniesienia.
Nasz kalkulator impedancji microstrip używa równań Hammerstad-Jensen, które są dokładne w granicach ±2% dla typowych geometrii PCB. Dla impedancji stripline używamy formuł IPC-2141 zoptymalizowanych dla symetrycznych konfiguracji stripline.
Impedancja par różnicowych zależy zarówno od impedancji single-ended każdej ścieżki, jak i sprzężenia między ścieżkami. Silniejsze sprzężenie (mniejszy odstęp) zwiększa współczynnik sprzężenia i typowo zmniejsza impedancję różnicową. Nasz kalkulator obsługuje konfiguracje sprzężone krawędziowo i płasko.
Dla produkcyjnych PCB zawsze określaj kontrolę impedancji u producenta i oczekuj tolerancji ±10% dla standardowych procesów. Krytyczne aplikacje mogą wymagać kuponów testowych i weryfikacji TDR (Time Domain Reflectometry), aby zapewnić dokładność impedancji.
Powszechne Cele Impedancji
Powiązane Narzędzia
FAQ Kontroli Impedancji
Czym jest impedancja charakterystyczna i dlaczego ma znaczenie?
Impedancja charakterystyczna (Z₀) to stosunek napięcia do prądu dla fali podróżującej wzdłuż linii transmisyjnej. Dla sygnałów szybkich niedopasowania impedancji powodują odbicia degradujące integralność sygnału. Standardowe impedancje to 50Ω dla single-ended i 100Ω dla sygnałów różnicowych w większości zastosowań.
Kiedy powinienem używać microstrip vs stripline?
Microstrip (ścieżka powierzchniowa nad płaszczyzną uziemienia) jest łatwiejszy do produkcji i preferowany dla większości sygnałów szybkich. Stripline (ścieżka między dwiema płaszczyznami uziemienia) zapewnia lepsze ekranowanie i stałą impedancję, ale jest droższy. Używaj stripline dla wrażliwych sygnałów wymagających ochrony EMI lub przy routingu przez warstwy wewnętrzne.
Jak dokładne są te obliczenia impedancji?
Te formuły (Hammerstad-Jensen dla microstrip, IPC-2141 dla stripline) są dokładne w granicach ±5% dla typowych geometrii PCB. Dla produkcji zawsze określaj kontrolę impedancji u producenta i oczekuj tolerancji ±10%. Krytyczne aplikacje mogą wymagać kuponów testowych i weryfikacji TDR.
Jakiej stałej dielektrycznej powinienem użyć dla FR-4?
Standardowy FR-4 ma Er = 4.2-4.8, typowo 4.5 przy 1MHz. Dla projektów szybkich (>1GHz) używaj wartości zależnych od częstotliwości z arkusza danych laminatu. Materiały niskostratrne jak Rogers (Er ≈ 3.5) lub Megtron (Er ≈ 3.4) są preferowane dla sygnałów multi-gigabitowych.
Jak projektować pary różnicowe dla impedancji 100Ω?
Zacznij od ścieżek single-ended przy ~50-55Ω, następnie dostosuj odstęp dla 100Ω różnicowej. Silniejsze sprzężenie (mniejszy odstęp) zwiększa sprzężenie i zmniejsza impedancję różnicową. Powszechne konfiguracje: USB 3.0 (90Ω), HDMI (100Ω), PCIe (85Ω). Zawsze weryfikuj ze stackupem producenta.
Czy grubość ścieżki wpływa na impedancję?
Tak, grubsza miedź (wyższa waga oz) nieznacznie zmniejsza impedancję z powodu zwiększonego pola przekroju. Efekt to typowo 1-3Ω dla standardowych wag miedzi. Nasz kalkulator uwzględnia grubość miedzi w obliczeniach impedancji.
Powiązane Artykuły i Przewodniki
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.
Inne Kalkulatory PCB
Kalkulator Szerokości Ścieżki
Calculate PCB trace width for your current requirements using IPC-2221 standard. Free online tool for copper thickness, temperature rise, and voltage drop analysis.
Wypróbuj Kalkulator →Kalkulator Prądu Via
Calculate via current carrying capacity based on IPC-2221 standard. Free tool for plated through-hole thermal analysis and via array design optimization.
Wypróbuj Kalkulator →Powiązane Narzędzia i Zasoby
Kalkulator Szerokości Ścieżki
KalkulatorCalculate PCB trace width for your current requirements using IPC-2221 standard. Free online tool for copper thickness, temperature rise, and voltage drop analysis.
Kalkulator Prądu Via
KalkulatorCalculate via current carrying capacity based on IPC-2221 standard. Free tool for plated through-hole thermal analysis and via array design optimization.
Kalkulator Impedancji Różnicowej
KalkulatorProjektuj pary różnicowe dla USB, HDMI, PCIe i innych interfejsów szybkich
Rogers Impedance Calculator
MateriałHigh-frequency RF calculations for Rogers materials
USB Trace Calculator
StandardUSB 2.0/3.0/4.0 differential pair design
HDMI Impedance Calculator
StandardHDMI 1.4/2.0/2.1 high-speed design
Uzupełnij Analizę Projektową PCB
Nasz kalkulator impedancji jest częścią kompleksowego zestawu narzędzi projektowania PCB. Oblicz szerokości ścieżek dla dystrybucji mocy lub analizuj zdolność prądową via dla przejść między warstwami.