Калькулятор импеданса
Микрополоска / Полосковая линия / Дифференциальная пара
Рассчитайте характеристический импеданс для высокоскоростных дорожек печатных плат с помощью нашего бесплатного онлайн-калькулятора импеданса. Поддержка конфигураций микрополосковых, полосковых и дифференциальных пар для USB, HDMI, PCIe, DDR и других высокоскоростных интерфейсов.
Импеданс микрополоски
Рассчитайте импеданс микрополоски используя уравнения Хаммерстада-Йенсена. Идеально для трассировки поверхностных слоёв, где дорожки проходят над земляной плоскостью с контролируемой высотой диэлектрика.
Импеданс полосковой линии
Рассчитайте импеданс полосковой линии для дорожек, расположенных между двумя земляными плоскостями. Обеспечивает лучшее экранирование ЭМП и стабильный импеданс для чувствительных высокоскоростных сигналов.
Дифференциальные пары
Рассчитайте импеданс дифференциальной пары для USB, HDMI, LVDS и других высокоскоростных интерфейсов. Проектируйте дифференциальные импедансы 90Ом, 100Ом или пользовательские с краевой или плоскостной связью.
Параметры импеданса
MOD: IMP_CAL_V1Проверка импеданса
Почему важен контроль импеданса
Целостность сигнала
Рассогласования импеданса вызывают отражения сигнала, ухудшающие глазковые диаграммы и увеличивающие частоту битовых ошибок. Правильный контроль импеданса обеспечивает чистую передачу сигнала для высокоскоростных цифровых интерфейсов.
Соответствие ЭМС
Контролируемый характеристический импеданс снижает электромагнитное излучение и улучшает помехоустойчивость. Необходимо для соответствия FCC, CE и другим нормативным требованиям.
Поддержка высокоскоростных интерфейсов
USB 2.0/3.0 (90Ом), HDMI (100Ом), PCIe (85Ом), DDR4 (40-60Ом) — все требуют точного согласования импеданса. Наш калькулятор поддерживает все распространённые стандарты интерфейсов.
Оптимизация стека слоёв
Используйте наш калькулятор импеданса для оптимизации стека слоёв печатной платы перед изготовлением. Настройте ширину дорожки, толщину диэлектрика или толщину меди для достижения целевого импеданса.
Режим проектирования
Укажите целевой импеданс (50Ом, 100Ом и т.д.) и автоматически рассчитайте требуемую ширину дорожки для параметров вашего стека.
Множество диэлектрических материалов
Поддержка FR-4, Rogers, Isola, Megtron и пользовательских диэлектрических проницаемостей. Точный расчёт импеданса для стандартных и высокочастотных материалов.
Техническое руководство по калькулятору импеданса
Характеристический импеданс (Z₀) — это отношение напряжения к току для электромагнитной волны, распространяющейся по линии передачи. Для дорожек печатных плат этот импеданс зависит от геометрии дорожки, свойств диэлектрика и отношения к опорным плоскостям.
Наш калькулятор импеданса микрополоски использует уравнения Хаммерстада-Йенсена, которые точны в пределах ±2% для типичных геометрий печатных плат. Для импеданса полосковой линии мы используем формулы IPC-2141, оптимизированные для симметричных полосковых конфигураций.
Импеданс дифференциальной пары зависит как от несимметричного импеданса каждой дорожки, так и от связи между дорожками. Более сильная связь (меньшее расстояние) увеличивает коэффициент связи и обычно снижает дифференциальный импеданс. Наш калькулятор обрабатывает как краевые, так и плоскостные конфигурации связи.
Для производственных печатных плат всегда указывайте контроль импеданса вашему производителю и ожидайте допуск ±10% для стандартных процессов. Критические применения могут потребовать тестовых купонов и TDR (рефлектометрия во временной области) верификации для обеспечения точности импеданса.
Типичные целевые импедансы
Связанные инструменты
FAQ по контролю импеданса
Что такое характеристический импеданс и почему он важен?
Характеристический импеданс (Z₀) — это отношение напряжения к току для волны, распространяющейся по линии передачи. Для высокоскоростных сигналов рассогласования импеданса вызывают отражения, ухудшающие целостность сигнала. Стандартные импедансы: 50Ом для несимметричных и 100Ом для дифференциальных сигналов в большинстве применений.
Когда использовать микрополоску vs полосковую линию?
Микрополоска (поверхностная дорожка над земляной плоскостью) проще в производстве и предпочтительна для большинства высокоскоростных сигналов. Полосковая линия (дорожка между двумя земляными плоскостями) обеспечивает лучшее экранирование и стабильный импеданс, но дороже. Используйте полосковую для чувствительных сигналов, требующих защиты от ЭМП, или при трассировке через внутренние слои.
Насколько точны эти расчёты импеданса?
Эти формулы (Хаммерстад-Йенсен для микрополоски, IPC-2141 для полосковой) точны в пределах ±5% для типичных геометрий печатных плат. Для производства всегда указывайте контроль импеданса производителю и ожидайте допуск ±10%. Критические применения могут потребовать тестовых купонов и TDR верификации.
Какую диэлектрическую проницаемость использовать для FR-4?
Стандартный FR-4 имеет Er = 4,2-4,8, обычно 4,5 на 1МГц. Для высокоскоростных проектов (>1ГГц) используйте частотно-зависимые значения из технического паспорта ламината. Материалы с низкими потерями, такие как Rogers (Er ≈ 3,5) или Megtron (Er ≈ 3,4), предпочтительны для многогигабитных сигналов.
Как спроектировать дифференциальные пары для 100Ом?
Начните с несимметричных дорожек ~50-55Ом, затем настройте расстояние для 100Ом дифференциального. Более плотная связь (меньшее расстояние) увеличивает связь и снижает дифференциальный импеданс. Типичные конфигурации: USB 3.0 (90Ом), HDMI (100Ом), PCIe (85Ом). Всегда проверяйте со стеком производителя.
Влияет ли толщина дорожки на импеданс?
Да, более толстая медь (больший вес) немного снижает импеданс из-за увеличенной площади поперечного сечения. Эффект обычно составляет 1-3Ом для стандартных толщин меди. Наш калькулятор учитывает толщину меди при расчётах импеданса.
Связанные статьи и руководства
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.
Другие калькуляторы для печатных плат
Калькулятор ширины дорожки
Calculate PCB trace width for your current requirements using IPC-2221 standard. Free online tool for copper thickness, temperature rise, and voltage drop analysis.
Попробовать калькулятор →Via-калькулятор тока
Calculate via current carrying capacity based on IPC-2221 standard. Free tool for plated through-hole thermal analysis and via array design optimization.
Попробовать калькулятор →Связанные инструменты и ресурсы
Калькулятор ширины дорожки
КалькуляторCalculate PCB trace width for your current requirements using IPC-2221 standard. Free online tool for copper thickness, temperature rise, and voltage drop analysis.
Via-калькулятор тока
КалькуляторCalculate via current carrying capacity based on IPC-2221 standard. Free tool for plated through-hole thermal analysis and via array design optimization.
Калькулятор дифференциального импеданса
КалькуляторПроектируйте дифференциальные пары для USB, HDMI, PCIe и других высокоскоростных интерфейсов
Rogers Impedance Calculator
МатериалHigh-frequency RF calculations for Rogers materials
USB Trace Calculator
СтандартUSB 2.0/3.0/4.0 differential pair design
HDMI Impedance Calculator
СтандартHDMI 1.4/2.0/2.1 high-speed design
Завершите анализ проекта печатной платы
Наш калькулятор импеданса является частью комплексного набора инструментов для проектирования печатных плат. Рассчитывайте ширину дорожек для распределения питания или анализируйте токовую ёмкость переходных отверстий для переходов между слоями.