Kalkulator ten wyznacza impedancję prostą (Z0) i impedancję różnicową (Zd) pary połączonych ścieżek mikropaskowych w oparciu o ich wymiary geometryczne i właściwości podłoża. Jest powszechnie stosowany w projektowaniu szybkich linii różnicowych lub RF, takich jak zbalansowane pary LVDS, USB lub RF.
Parametry geometryczne obejmują szerokość ścieżki (w), separację ścieżek (d), grubość miedzi (t) i wysokość podłoża dielektrycznego (h). Stała dielektryczna materiału (εr) silnie wpływa na uzyskiwane wartości impedancji.
Stosowane formuły to:
Z0 = (87 / √(εr + 1,41)) × ln((5,98 × wys.) / (0,8 × szer. + t))
Zd = (174 / √(εr + 1,41)) × ln((5,98 × h) / (0,8 × szer. + t)) × (1 – 0,48 × exp(-0,96 × (d/h)))
Lub :
- Z0 : prosta impedancja (Ω)
- Zd : impedancja różnicowa (Ω)
- w , d , t , h : wymiary w milach (1 mil = 0,001 cala)
- εr : stała dielektryczna podłoża
Równania te pokazują, że w miarę zmniejszania się odstępu między dwiema ścieżkami zwiększa się sprzężenie, a impedancja różnicowa maleje. I odwrotnie, większy odstęp sprawia, że Zd jest bliższe 2 × Z0.
Na przykład dla podłoża o εr = 4,2, h = 10 milicali, w = 8 milicali, t = 1 milicali i d = 12 milicali obliczona impedancja różnicowa wynosi około 100 Ω, co jest typowe dla par różnicowych używanych w szybkich zastosowaniach cyfrowych.
To narzędzie umożliwia inżynierom RF i projektantom PCB optymalizację linii różnicowych w celu precyzyjnego dopasowania impedancji i wydajności sygnału zbalansowanego.