Deze rekenmachine bepaalt de eenvoudige impedantie (Z0) en de differentiële impedantie (Zd) van een paar gekoppelde microstripsporen, gebaseerd op hun geometrische afmetingen en substraateigenschappen. Het wordt vaak gebruikt bij het ontwerp van hogesnelheidsdifferentiële of RF-lijnen, zoals gebalanceerde LVDS-, USB- of RF-paren.
Differential microstrip calculator
Geometrische parameters omvatten spoorbreedte (w), spoorscheiding (d), koperdikte (t) en diëlektrische substraathoogte (h). De diëlektrische constante van het materiaal (εr) heeft een sterke invloed op de verkregen impedantiewaarden.
De gebruikte formules zijn:
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)))
Of :
- Z0 : eenvoudige impedantie (Ω)
- Zd : differentiële impedantie (Ω)
- b , d , t , h : afmetingen in mils (1 mil = 0,001 inch)
- εr : diëlektrische constante van het substraat
Deze vergelijkingen laten zien dat naarmate de afstand tussen de twee sporen kleiner wordt, de koppeling toeneemt en de differentiële impedantie afneemt. Omgekeerd zorgt een grotere afstand ervoor dat Zd dichter bij 2 × Z0 ligt.
Voor een substraat met εr = 4,2, h = 10 mil, w = 8 mil, t = 1 mil en d = 12 mil is de berekende differentiële impedantie bijvoorbeeld ongeveer 100 Ω, typisch voor differentiële paren die worden gebruikt in snelle digitale toepassingen.
Met deze tool kunnen RF-ingenieurs en PCB-ontwerpers differentiële lijnen optimaliseren voor nauwkeurige impedantie-matching en gebalanceerde signaalprestaties.