差分阻抗计算器
USB | HDMI | PCIe | LVDS | 以太网
计算高速 PCB 差分对的差分阻抗。适用于 USB、HDMI、PCIe、LVDS 及其他需要阻抗控制布线的高速接口设计。
阻抗参数
MOD: IMP_CAL_V1阻抗检查
常用差分阻抗标准
| 标准 | 差分阻抗 | 典型间距 |
|---|---|---|
| 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 |
差分对设计指南
关键设计规则
- • 在整个布线路径中保持走线间距一致
- • 高速信号的走线长度差控制在 ±5 mil 以内
- • 在弯角和转角处保持阻抗恒定
- • 避免在板边或开槽附近布线
- • 必要时使用蛇形走线进行等长匹配
- • 参考连续的地平面
阻抗公式
- Zdiff = 差分阻抗 (Ω)
- Z0 = 单端阻抗 (Ω)
- S = 走线间距 (mm)
- H = 介质高度 (mm)
差分布线最佳实践
等长匹配
对于高速信号,走线长度差应控制在 5-10 mil 以内。在较短的走线上使用蛇形布线实现匹配。将蛇形走线放置在靠近信号源的位置。
耦合
更紧密的间距增加耦合并降低差分阻抗。更宽的间距减少耦合。根据串扰和阻抗要求进行平衡。
过孔换层
换层时对称放置过孔。在附近添加接地过孔以保持回流路径连续性。对于高速信号,尽量减少过孔残桩长度。
需要单端阻抗计算?
使用我们的阻抗计算器进行微带线和带状线的单端阻抗计算,或计算载流能力所需的走线宽度。
差分阻抗常见问题
什么是差分阻抗?
差分阻抗是差分对的两条走线在反相信号驱动时测量的阻抗。由于耦合效应,它通常低于 2 倍的单端阻抗。
间距如何影响差分阻抗?
更小的间距增加耦合,降低差分阻抗。更大的间距减少耦合,使差分阻抗接近 2 倍单端阻抗。典型间距为 1-3 倍走线宽度。
奇模阻抗和差分阻抗有什么区别?
差分阻抗 = 2 × 奇模阻抗。奇模阻抗是在反相信号条件下从单条走线到地测量的,而差分阻抗是直接在两条走线之间测量的。
为什么 USB 是 90Ω 而 HDMI 是 100Ω?
不同标准基于连接器设计、线缆特性和信号完整性要求,形成了不同的阻抗选择。请始终匹配您所使用接口的规范要求。
相关工具和资源
阻抗计算器
计算器计算微带线和带状线阻抗
Controlled Impedance Stackup Calculator Guide
计算器Choose PCB stackup, layer, dielectric height, copper, and trace geometry for controlled impedance routing
Ground Via Stitching Calculator Guide
计算器Choose ground via stitching pitch, return-path vias, shield fences, and layer-transition via placement
ESD Protection PCB Layout Calculator Guide
计算器Choose TVS diode placement, ESD return paths, connector protection, trace stubs, and grounding strategy
走线宽度计算器
计算器根据电流需求计算 PCB 走线宽度
USB 走线计算器
标准USB 2.0/3.0/4.0 差分对设计