Калькулятор імпедансу
Мікросмужка / Смужкова лінія / Диференціальна пара
Розрахуйте характеристичний імпеданс для високошвидкісних доріжок друкованих плат за допомогою нашого безкоштовного онлайн-калькулятора імпедансу. Підтримка конфігурацій мікросмужкових, смужкових та диференціальних пар для USB, HDMI, PCIe, DDR та інших високошвидкісних інтерфейсів.
Імпеданс мікросмужки
Розрахуйте імпеданс мікросмужки використовуючи рівняння Хаммерстада-Йенсена. Ідеально для трасування поверхневих шарів, де доріжки проходять над земляною площиною з контрольованою висотою діелектрика.
Імпеданс смужкової лінії
Розрахуйте імпеданс смужкової лінії для доріжок, розташованих між двома земляними площинами. Забезпечує краще екранування ЕМП та стабільний імпеданс для чутливих високошвидкісних сигналів.
Диференціальні пари
Розрахуйте імпеданс диференціальної пари для USB, HDMI, LVDS та інших високошвидкісних інтерфейсів. Проектуйте диференціальні імпеданси 90Ом, 100Ом або користувацькі з крайовим або площинним зв'язком.
Параметри імпедансу
MOD: IMP_CAL_V1Перевірка імпедансу
Чому важливий контроль імпедансу
Цілісність сигналу
Неузгодження імпедансу викликають відбиття сигналу, погіршуючи очкові діаграми та збільшуючи частоту бітових помилок. Правильний контроль імпедансу забезпечує чисту передачу сигналу для високошвидкісних цифрових інтерфейсів.
Відповідність ЕМС
Контрольований характеристичний імпеданс знижує електромагнітне випромінювання та покращує завадостійкість. Необхідно для відповідності FCC, CE та іншим нормативним вимогам.
Підтримка високошвидкісних інтерфейсів
USB 2.0/3.0 (90Ом), HDMI (100Ом), PCIe (85Ом), DDR4 (40-60Ом) — всі вимагають точного узгодження імпедансу. Наш калькулятор підтримує всі поширені стандарти інтерфейсів.
Оптимізація стеку шарів
Використовуйте наш калькулятор імпедансу для оптимізації стеку шарів друкованої плати перед виготовленням. Налаштуйте ширину доріжки, товщину діелектрика або товщину міді для досягнення цільового імпедансу.
Режим проектування
Вкажіть цільовий імпеданс (50Ом, 100Ом тощо) та автоматично розрахуйте необхідну ширину доріжки для параметрів вашого стеку.
Множина діелектричних матеріалів
Підтримка FR-4, Rogers, Isola, Megtron та користувацьких діелектричних проникностей. Точний розрахунок імпедансу для стандартних та високочастотних матеріалів.
Технічне керівництво по калькулятору імпедансу
Характеристичний імпеданс (Z₀) — це відношення напруги до струму для електромагнітної хвилі, що поширюється по лінії передачі. Для доріжок друкованих плат цей імпеданс залежить від геометрії доріжки, властивостей діелектрика та відношення до опорних площин.
Наш калькулятор імпедансу мікросмужки використовує рівняння Хаммерстада-Йенсена, які точні в межах ±2% для типових геометрій друкованих плат. Для імпедансу смужкової лінії ми використовуємо формули IPC-2141, оптимізовані для симетричних смужкових конфігурацій.
Імпеданс диференціальної пари залежить як від несиметричного імпедансу кожної доріжки, так і від зв'язку між доріжками. Сильніший зв'язок (менша відстань) збільшує коефіцієнт зв'язку та зазвичай знижує диференціальний імпеданс. Наш калькулятор обробляє як крайові, так і площинні конфігурації зв'язку.
Для виробничих друкованих плат завжди вказуйте контроль імпедансу вашому виробнику та очікуйте допуск ±10% для стандартних процесів. Критичні застосування можуть вимагати тестових купонів та TDR (рефлектометрія в часовій області) верифікації для забезпечення точності імпедансу.
Типові цільові імпеданси
Пов'язані інструменти
FAQ по контролю імпедансу
Що таке характеристичний імпеданс і чому він важливий?
Характеристичний імпеданс (Z₀) — це відношення напруги до струму для хвилі, що поширюється по лінії передачі. Для високошвидкісних сигналів неузгодження імпедансу викликають відбиття, що погіршують цілісність сигналу. Стандартні імпеданси: 50Ом для несиметричних та 100Ом для диференціальних сигналів у більшості застосувань.
Коли використовувати мікросмужку vs смужкову лінію?
Мікросмужка (поверхнева доріжка над земляною площиною) простіша у виробництві та переважна для більшості високошвидкісних сигналів. Смужкова лінія (доріжка між двома земляними площинами) забезпечує краще екранування та стабільний імпеданс, але дорожча. Використовуйте смужкову для чутливих сигналів, що вимагають захисту від ЕМП, або при трасуванні через внутрішні шари.
Наскільки точні ці розрахунки імпедансу?
Ці формули (Хаммерстад-Йенсен для мікросмужки, IPC-2141 для смужкової) точні в межах ±5% для типових геометрій друкованих плат. Для виробництва завжди вказуйте контроль імпедансу виробнику та очікуйте допуск ±10%. Критичні застосування можуть вимагати тестових купонів та TDR верифікації.
Яку діелектричну проникність використовувати для FR-4?
Стандартний FR-4 має Er = 4,2-4,8, зазвичай 4,5 на 1МГц. Для високошвидкісних проектів (>1ГГц) використовуйте частотно-залежні значення з технічного паспорта ламінату. Матеріали з низькими втратами, такі як Rogers (Er ≈ 3,5) або Megtron (Er ≈ 3,4), переважні для багатогігабітних сигналів.
Як спроектувати диференціальні пари для 100Ом?
Почніть з несиметричних доріжок ~50-55Ом, потім налаштуйте відстань для 100Ом диференціального. Тісніший зв'язок (менша відстань) збільшує зв'язок та знижує диференціальний імпеданс. Типові конфігурації: USB 3.0 (90Ом), HDMI (100Ом), PCIe (85Ом). Завжди перевіряйте зі стеком виробника.
Чи впливає товщина доріжки на імпеданс?
Так, товща мідь (більша вага) трохи знижує імпеданс через збільшену площу поперечного перерізу. Ефект зазвичай становить 1-3Ом для стандартних товщин міді. Наш калькулятор враховує товщину міді при розрахунках імпедансу.
Пов'язані статті та посібники
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.
Інші калькулятори для друкованих плат
Калькулятор ширини доріжки
Calculate PCB trace width for your current requirements using IPC-2221 standard. Free online tool for copper thickness, temperature rise, and voltage drop analysis.
Спробувати калькулятор →Via-калькулятор струму
Calculate via current carrying capacity based on IPC-2221 standard. Free tool for plated through-hole thermal analysis and via array design optimization.
Спробувати калькулятор →Пов'язані інструменти та ресурси
Калькулятор ширини доріжки
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 струму
КалькуляторCalculate via current carrying capacity based on IPC-2221 standard. Free tool for plated through-hole thermal analysis and via array design optimization.
Калькулятор диференціального імпедансу
КалькуляторПроектуйте диференціальні пари для USB, HDMI, PCIe та інших високошвидкісних інтерфейсів
Rogers Impedance Calculator
МатеріалHigh-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
Завершіть аналіз проекту друкованої плати
Наш калькулятор імпедансу є частиною комплексного набору інструментів для проектування друкованих плат. Розраховуйте ширину доріжок для розподілу живлення або аналізуйте струмову ємність перехідних отворів для переходів між шарами.