Esta calculadora determina a impedância simples (Z0) e a impedância diferencial (Zd) de um par de trilhas de microfita acopladas, com base em suas dimensões geométricas e propriedades do substrato. É comumente usado no projeto de linhas diferenciais ou RF de alta velocidade, como pares LVDS, USB ou RF balanceados.
Os parâmetros geométricos incluem largura da trilha (w), separação da trilha (d), espessura do cobre (t) e altura do substrato dielétrico (h). A constante dielétrica do material (εr) influencia fortemente os valores de impedância obtidos.
As fórmulas utilizadas são:
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)))
Ou :
- Z0 : impedância simples (Ω)
- Zd : impedância diferencial (Ω)
- w , d , t , h : dimensões em mils (1 mil = 0,001 polegada)
- εr : constante dielétrica do substrato
Estas equações mostram que à medida que a separação entre as duas pistas diminui, o acoplamento aumenta e a impedância diferencial diminui. Por outro lado, um espaçamento maior torna Zd mais próximo de 2 × Z0.
Por exemplo, para um substrato com εr = 4,2, h = 10 mils, w = 8 mils, t = 1 mil e d = 12 mils, a impedância diferencial calculada é de aproximadamente 100 Ω, típica de pares diferenciais usados em aplicações digitais rápidas.
Esta ferramenta permite que engenheiros de RF e projetistas de PCB otimizem linhas diferenciais para correspondência precisa de impedância e desempenho de sinal balanceado.