Calcolatore dell'impedenza della microstriscia differenziale

Cerchi uno strumento gratuito per calcolare l'impedenza differenziale delle microstrisce? Abbiamo creato uno strumento semplice che puoi utilizzare per calcolare l'impedenza della microstriscia differenziale per una determinata geometria e una costante dielettrica. Se stai cercando un calcolatore dell'impedenza differenziale della microstriscia (differential microstrip impedance calculator), questo è sicuramente uno dei migliori strumenti gratuiti che troverai su Internet prima di iniziare a utilizzare i field solver per determinare l'impedenza della coppia differenziale.

Calcolatore dell'impedenza della microstriscia differenziale

Per il calcolo dell'impedenza della microstrip, è sufficiente inserire la geometria della microstriscia e il valore Dk, e lo strumento restituirà il valore dell'impedenza differenziale per una coppia di tracce della microstriscia. Il calcolatore di seguito utilizza le equazioni di Wadell per l'impedenza differenziale PCB, che si trovano nel manuale di riferimento "Transmission Line Design Handbook". Queste equazioni sono piuttosto complesse e includono un insieme di 67 equazioni e parametri interdipendenti, comportando il calcolo di integrali ellittici per la risoluzione. Il calcolatore seguente automatizza per te questa funzione, fornendoti l'impedenza in modalità dispari per una singola traccia e l'impedenza differenziale PCB per la coppia.

Spessore del rame (t)

 mm

 

Spessore dielettrico (h)

 mm

 

Larghezza della traccia (w)

 mm

 

Distanza da bordo a bordo (s)

 mm

 

Costante dielettrica

 

 

 

Risultati

Impedenza in modalità dispari (Ohm):

 

Impedenza differenziale (Ohm):

 

Per maggiori informazioni sui calcolatori di impedenza della traccia, sulle equazioni di Wadell e su alcuni svantaggi dei calcolatori di impedenza, leggi questo articolo sui calcolatori di impedenza della microstriscia single-ended.

Quando si progettano coppie differenziali e si determina la loro impedenza, è importante capire in che modo l'accoppiamento influirà sulla coppia. Ciò è determinato dalla spaziatura tra la coppia e la larghezza tra le due tracce. L'impedenza single-ended di ciascuna traccia è importante per la terminazione, tuttavia l'impedenza caratteristica non è uguale all'impedenza single-ended; l'impedenza single-ended corretta è l'impedenza in modalità dispari elencata in precedenza. Pertanto, indipendentemente da come intendi instradare le coppie differenziali, è necessario comprendere in che modo l'accoppiamento tra le coppie crea deviazioni dall'impedenza caratteristica.

• Scopri di più sull'accoppiamento di coppie differenziali e su come influisce sulla propagazione

Svantaggi dei calcolatori di impedenza analitici

Gli strumenti di calcolo dell'impedenza sono molto utili per comprendere in che modo la geometria influisce sull'impedenza delle microstrisce differenziali. Tuttavia, ci sono molte informazioni importanti che non sono incluse in un tipico calcolatore di impedenza differenziale della microstriscia:

• Dispersione: la costante dielettrica sarà una funzione della frequenza. Il valore sopra riportato non dipende affatto dalla frequenza, ma presuppone piuttosto una frequenza univoca per un segnale digitale, il che non è corretto. Scopri di più.
• Rugosità del rame: la rugosità delle lamine di rame utilizzate nei layer stack PCB aggiunge una certa impedenza aumentando l'entità dell'effetto pelle. Scopri di più.
• Nessuna perdita dielettrica: anche il calcolatore precedente prende come input solo la parte reale della costante dielettrica, ma la tangente di perdita viene ignorata. Scopri di più.
• Nessun fattore di incisione: l'incisione fa sì che la traccia finita abbia una forma trapezoidale, non rettangolare, e ciò farà sì che la traccia reale abbia un'impedenza diversa. Scopri di più.
• Nessun ritardo di propagazione: la maggior parte dei calcolatori online mostrati sopra non fornisce un valore di ritardo di propagazione o, se lo fa, viene stimato utilizzando una formula notoriamente errata. Scopri di più.
• Maschera di saldatura: la maschera di saldatura modificherà l'impedenza e introdurrà ulteriori perdite lungo la linea di trasmissione, tuttavia i calcolatori di impedenza online non includono questi contributi. Scopri di più.

Usa uno strumento Layer Stack con un Field Solver integrato

I semplici strumenti di calcolo di impedenza della coppia differenziale, come quello presentato qui, sono molto utili per stimare l'impedenza, ma gli svantaggi sopra elencati mostrano l'incapacità dei solutori di impedenza più semplici di gestire progetti elaborati. È necessario applicare manualmente le correzioni a un modello senza perdita, aggiungendo nuovamente l'impedenza dell'effetto pelle/rugosità, o risolvere direttamente le equazioni di MaxWell per ottenere l'impedenza. Quest'ultimo richiede un field solver o un modello numerico estratto dai risultati del field solver.

Il Layer Stack Manager PCB di Altium Designer include un field solver che fornisce risultati di impedenza estremamente accurati. Per accedere a queste funzionalità, è sufficiente aprire il layer stack-up nell'Editor PCB e cliccare sulla scheda Impedenza. Da qui è possibile creare una regola di progettazione basata sui calcoli dell'impedenza, che applicherà la geometria della traccia calcolata durante l'instradamento del PCB. L'unico elemento che occorre conoscere per iniziare è la costante dielettrica (parte reale e complessa) dei materiali del substrato.

L'editor integrato di layer stack di Altium Designer® può essere utilizzato come calcolatore di impedenza della microstriscia differenziale, sia per microstrisce standard sia per layout complanari. Quando hai completato il tuo progetto e vuoi inviare i file ai tuoi collaboratori per simulazioni più avanzate, la piattaforma Altium 365™ semplifica la collaborazione e la condivisione dei tuoi progetti. Tutto ciò di cui hai bisogno per progettare e produrre elettronica avanzata è disponibile in un unico pacchetto software.

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