Dieser Rechner ermittelt die einfache Impedanz (Z0) und die Differenzimpedanz (Zd) eines Paares gekoppelter Mikrostreifenleiterbahnen auf der Grundlage ihrer geometrischen Abmessungen und Substrateigenschaften. Es wird häufig beim Entwurf von Hochgeschwindigkeits-Differenzial- oder HF-Leitungen wie symmetrischen LVDS-, USB- oder HF-Paaren verwendet.
Zu den geometrischen Parametern gehören die Leiterbahnbreite (w), der Leiterbahnabstand (d), die Kupferdicke (t) und die Höhe des dielektrischen Substrats (h). Die Dielektrizitätskonstante des Materials (εr) hat großen Einfluss auf die erhaltenen Impedanzwerte.
Die verwendeten Formeln sind:
Z0 = (87 / √(εr + 1,41)) × ln((5,98 × h) / (0,8 × w + t))
Zd = (174 / √(εr + 1,41)) × ln((5,98 × h) / (0,8 × w + t)) × (1 − 0,48 × exp(−0,96 × (d/h)))
Oder :
- Z0 : einfache Impedanz (Ω)
- Zd : Differenzimpedanz (Ω)
- w , d , t , h : Abmessungen in Mil (1 Mil = 0,001 Zoll)
- εr : Dielektrizitätskonstante des Substrats
Diese Gleichungen zeigen, dass mit abnehmendem Abstand zwischen den beiden Spuren die Kopplung zunimmt und die Differenzimpedanz abnimmt. Umgekehrt führt ein größerer Abstand dazu, dass Zd näher an 2 × Z0 liegt.
Beispielsweise beträgt die berechnete Differenzimpedanz für ein Substrat mit εr = 4,2, h = 10 mil, w = 8 mil, t = 1 mil und d = 12 mil etwa 100 Ω, was typisch für Differenzialpaare ist, die in schnellen digitalen Anwendungen verwendet werden.
Mit diesem Tool können HF-Ingenieure und PCB-Designer Differenzleitungen für eine präzise Impedanzanpassung und eine ausgewogene Signalleistung optimieren.