Höghastighetdesignverktyg

Differentiell impedanskalkylator

USB | HDMI | PCIe | LVDS | Ethernet

Beräkna differentiell impedans för höghastighetstPCB differentiella par. Väsentlig för USB, HDMI, PCIe, LVDS och andra höghastighetsgränssnittsdesigner som kräver kontrollerad impedansrouting.

Impedansparametrar

MOD: IMP_CAL_V1

Beräkningsläge

Ledningstyp

Konfiguration

Ledningsbredd

Dielektrisk höjd

Dielektrisk konstant (Er)

Koppartjocklek

Impedansanalys

Impedanskontroll

Karakteristisk Z0

Single-ended Z₀

---Ω

Effektiv Er

0.000

Prop.fördröjn.

0.000ps/mm

Kapacitans

0.000pF/m

Induktans

0.000nH/m

Mikrostripledning (yta) Tvärsnitt

Vanliga differentiella impedansstandarder

Standard	Diff-impedans	Typiskt avstånd
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

Riktlinjer för differentiellt pardesign

Viktiga designregler

• Håll ledningsavståndet konsekvent genom hela routingen
• Matcha ledningslängder inom ±5 mils för höghastighetssignaler
• Upprätthåll konstant impedans vid böjar och hörn
• Undvik routing nära kortkanter eller utskärningar
• Använd längdmatchande ormar vid behov
• Referera till kontinuerligt jordplan

Impedansformel

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

Zdiff = Differentiell impedans (Ω)
Z0 = Single-ended impedans (Ω)
S = Ledningsavstånd (mm)
H = Dielektrisk höjd (mm)

Bästa praxis för differentiell routing

📏

Längdmatchning

För höghastighetssignaler, matcha ledningslängder inom 5-10 mils. Använd ormrouting på den kortare ledningen för att uppnå matchning. Placera ormar nära källan.

🔄

Koppling

Tätare avstånd ökar kopplingen och minskar differentiell impedans. Lösare avstånd minskar kopplingen. Balansera baserat på överhörning och impedanskrav.

⚡

Via-övergångar

Vid lagerbyten, placera vias symmetriskt. Lägg till jordvias i närheten för att upprätthålla returvägskontinuitet. Minimera via-stubblängd för höghastighetssignaler.

Behöver du single-ended impedans?

Använd vår impedanskalkylator för mikrostrip och stripline single-ended impedansberäkningar, eller beräkna ledningsbredd för strömkapacitetskrav.

Impedanskalkylator Ledningsbredd-kalkylator

Differentiell impedans FAQ

Vad är differentiell impedans?

Differentiell impedans är impedansen mätt mellan två ledningar i ett differentiellt par när de drivs med signaler av motsatt polaritet. Den är typiskt lägre än 2× single-ended impedans på grund av koppling.

Hur påverkar avstånd differentiell impedans?

Tätare avstånd ökar kopplingen, vilket minskar differentiell impedans. Bredare avstånd minskar kopplingen, gör differentiell impedans närmar sig 2× single-ended. Typiskt avstånd är 1-3× ledningsbredd.

Vad är skillnaden mellan odd-mode och differentiell impedans?

Differentiell impedans = 2 × odd-mode impedans. Odd-mode mäts från en ledning till jord med motsatta signaler, medan differentiell mäts direkt mellan de två ledningarna.

Varför är USB 90Ω men HDMI 100Ω?

Olika standarder utvecklades med olika impedansval baserat på kontaktdesign, kabelegenskaper och signalintegritetskrav. Matcha alltid specifikationen för ditt gränssnitt.

Relaterade verktyg & resurser

Impedanskalkylator

Kalkylator

Beräkna mikrostrip och stripline-impedans

Ledningsbredd-kalkylator

Kalkylator

Beräkna PCB-ledningsbredd för dina strömkrav

USB-ledningskalkylator

Standard

USB 2.0/3.0/4.0 differentiell pardesign

HDMI impedanskalkylator

Standard

HDMI 1.4/2.0/2.1 höghastighetsdesign

PCIe impedanskalkylator

Standard

PCIe Gen 3/4/5/6 höghastighetsdesign

LVDS-ledningskalkylator

Standard

Lågspännings differentiell signaldesign