OUTIL D'INTÉGRITÉ DU SIGNAL DES CIRCUITS IMPRIMÉS

Calculateur d'impédance des circuits imprimés

Estimez l'impédance des pistes de circuit imprimé asymétriques ou différentielles, déterminez la largeur de piste correspondant à une valeur cible et comparez le délai de propagation en utilisant votre constante diélectrique réelle, l'épaisseur du cuivre, l'espacement par rapport au plan de référence et l'écart entre les paires.

Microbande et ligne à ruban Asymétrique et différentiel Dimensions en mm et en mils
Calculer l'impédance Pratique de validation des révisions
IMPÉDANCE CONTRÔLÉE VUE EN EMPILEMENT
CIBLE 50 Ω
MODÈLE MICROSTRIP
Z ESTIMÉ 55,6 Ω
MODÈLE ACTIF Microruban quasi-statique de Hammerstad–Jensen

DEVIS INTERACTIF PAR ÉTAGE

Calculer l'impédance ou déterminer la largeur de la piste

Sélectionnez la géométrie de la ligne de transmission, saisissez les dimensions finales et utilisez la constante diélectrique (Dk) du stratifié à la fréquence de fonctionnement prévue. Les résultats correspondent à des valeurs préliminaires destinées à la planification de l'empilement et à la discussion relative à la fabrication.

ENTRÉES DE STACKUP

Géométrie et matériaux

Géométrie des lignes de transmission
Mode de calcul
Unités de mesure
Utilisez le stratifié Dk à la fréquence correspondante.
mm
Épaisseur finale du diélectrique sous la piste.
mm
Utilisez la largeur finale du conducteur gravé.
mm
Indiquez le revêtement, le cas échéant.
Ω
Utilisé pour la comparaison avec une cible ou la synthèse de largeur.

SECTION TRANSVERSALE ACTIVE

Microbande de surface

MODÈLE H–J
PLAN DE RÉFÉRENCE
W S T
H
PLAN DE RÉFÉRENCE
W
0,300 mm
H
0,200 mm
T
0,035 mm
Estimation quasi-statique par microbandes

Intègre l'épaisseur finie du cuivre dans le modèle uniligne de Hammerstad–Jensen. Le masque de soudure, la rugosité, la forme de gravure et la dispersion en fréquence ne sont pas pris en compte dans la modélisation.

Géométrie comprise dans la plage de contrôle recommandée
IMPÉDANCE CARACTÉRISTIQUE ESTIMÉE 55,64 Ω Microbande de surface à une seule extrémité
COMPARAISON DES OBJECTIFS +5,64 Ω

Augmentez la largeur des pistes afin de réduire l'impédance et de vous rapprocher de la valeur cible de 50 Ω.

Largeur finale de la trace 0,300 mm
Z₀ en ligne simple 55,64 Ω
Constante diélectrique effective 3.005
Retard de propagation 5,78 ps/mm 146,9 ps/pouce
Vitesse de propagation 57,71 TP3T c
Sensibilité à la largeur ±10% 52,7–59,0 Ω
TYPE DE MODÈLE Hammerstad-Jensen

BASE DE CALCUL

Modèles utilisés par le calculateur

Cette page utilise des estimations de lignes de transmission sous forme fermée pour une analyse rapide de l'empilement. Le même modèle est utilisé pour le calcul direct et la synthèse de la largeur des pistes, ce qui garantit la cohérence interne du résultat cible affiché.

01

Microbande de surface

Z₀ = Zair(W/H, T/H) ÷ √εeff

Les équations quasi-statiques de Hammerstad-Jensen permettent d'estimer la permittivité effective et intègrent une correction liée à l'épaisseur finie du conducteur.

02

Ligne symétrique à ruban

Z₀ ≈ 60/√Dk · ln[4B ÷ 0,67π(0,8W+T)]

L'expression sous forme fermée de type IPC pour les lignes à ruban utilise l'espacement total par rapport au plan de référence B et les dimensions finales du conducteur.

03

Paire différentielle

Zdiff = 2Z₀ · facteur de couplage (S/H)

L'impédance de la paire couplée par les bords est estimée à partir du schéma unifilaire et de l'espacement normalisé entre les bords. Les structures couplées finales doivent être vérifiées à l'aide d'un simulateur de champ.

04

Synthèse par largeur de piste

Trouver W tel que |Z(W) − Ztarget| → 0

Une recherche binaire bornée permet de déterminer la largeur de la trace à partir de la géométrie active, des dimensions, de la valeur Dk, de l'épaisseur et de l'espacement entre les paires.

QUALITÉ DE L'ENTRÉE

Utilisez les valeurs de l'assemblage fini, et non les valeurs nominales des illustrations

La précision de l'impédance dépend davantage de la qualité des données d'entrée de l'empilement que du nombre de décimales supplémentaires dans le résultat.

Hauteur diélectrique

Utilisez l'épaisseur du diélectrique pressé indiquée dans la configuration fournie par le fabricant. Pour une ligne à ruban symétrique, saisissez l'espacement final entre les plans.

Géométrie en cuivre finie

Tenez compte de la largeur de gravure et de l'épaisseur finale du cuivre. Le placage, les parois latérales trapézoïdales et la compensation locale du processus peuvent modifier l'impédance de production.

Dk adapté à la fréquence

La constante Dk indiquée dans la fiche technique varie en fonction de la méthode d'essai, de la teneur en résine, du tissage du verre et de la fréquence. Utilisez la valeur de modélisation fournie par le fabricant lorsqu'elle est disponible.

Écart entre les paires différentielles

Indiquez l'espacement bord à bord des pistes de cuivre, et non le pas centre à centre. Les zones de cuivre adjacentes et les conditions de référence asymétriques ne sont pas prises en compte dans ce modèle.

PERIMETRE TECHNIQUE

Ce que comprend ce calculateur — et ce que le fabricant doit vérifier

Inclus dans le devis

  • Microbande de surface et ligne à bande symétrique
  • Estimations différentielles « single-ended » et « edge-coupled »
  • Épaisseur finie du cuivre dans le modèle de microbandes simple
  • Comparaison des cibles et solution de la largeur de trace inverse
  • Dk effectif, vitesse et retard de propagation

Vérifier en dehors de la calculatrice

  • Masque de soudure, rugosité du cuivre et dispersion de fréquence
  • Gravure trapézoïdale, répartition du revêtement et tolérances du procédé
  • Ligne à ruban asymétrique, masse coplanaire et cuivre à proximité
  • Effets liés au tissage de la fibre de verre, pertes, vias, pastilles et connecteurs
  • Modèle de solveur de champ « Fabricator » et résultats obtenus sur les échantillons TDR

L'IMPÉDANCE CONTRÔLÉE EST UN PROCÉDÉ DE FABRICATION

Utilisez ce résultat pour lancer la discussion sur l'empilement, et non pour remplacer la modélisation effectuée par le fabricant et la vérification par TDR.

Examen de la validation technique Lire les livres blancs techniques Consulter les plateformes de référence

PROCHAINES VÉRIFICATIONS TECHNIQUES

Calculateurs associés pour circuits imprimés et systèmes

Passez ensuite de la géométrie et de l'impédance à la capacité de courant, aux pertes de tension, aux spécifications du cuivre et aux vérifications de conception au niveau du système.

01

Calculateur de largeur de piste pour circuits imprimés

Estimer la section du conducteur, la résistance, la chute de tension et la perte de puissance pour un courant continu.

Calculer la largeur de la piste 02

Calculateur de chute de tension sur circuit imprimé

Vérifier la résistance de la piste, la chute de tension et les pertes dans les conducteurs sur une longueur de parcours définie.

Vérifier la chute de tension 03

Convertisseur de poids du cuivre des circuits imprimés

Convertir le poids du cuivre en épaisseur nominale en micromètres, millimètres et mils.

Convertir le poids du cuivre 04

Calculateur de courant des vias de circuits imprimés

Estimation à partir de la résistance, de la densité de courant, de la chute de tension et des exigences relatives aux vias parallèles.

Calculer à partir du courant 05

Vérificateur de dimensions et d'espaces libres pour cartes mères Mini-ITX

Contours du circuit imprimé, zones à éviter, saillie des connecteurs et dégagement par rapport au boîtier.

Vérifier le jeu mécanique 06

Calculateur de puissance pour cartes mères Mini-ITX

Estimer la consommation électrique de la plateforme, en tenant compte du processeur, de la mémoire, du stockage, des cartes d'extension et des périphériques.

Établir un budget énergétique

Autres calculateurs du système

Consommation en courant continu Alimentation 12 V / 24 V Résistance thermique Marge thermique du processeur MTBF des PC industriels

FAQ sur l'impédance des circuits imprimés

Questions pratiques à se poser avant de valider l'assemblage

Utilisez le calculateur pour effectuer une première vérification géométrique, puis validez le modèle de production auprès de votre fabricant de circuits imprimés.

Ces réponses portent notamment sur les microbandes, les lignes à ruban, l'espacement des paires différentielles, le choix de la constante diélectrique (Dk) et la vérification de l'impédance contrôlée.

Analyse d'une configuration à impédance contrôlée
Comment calculer l'impédance d'une microbandes sur un circuit imprimé de 50 ohms ?

Saisissez la largeur de la piste finie, l'épaisseur du cuivre, la hauteur du diélectrique et la constante diélectrique (Dk) adaptée à la fréquence. Utilisez la fonction « Solve Width » pour estimer la largeur de conducteur nécessaire pour atteindre une impédance cible de 50 Ω.

Quelles sont les dimensions nécessaires pour calculer l'impédance d'une ligne à ruban sur un circuit imprimé ?

Utilisez l'espacement total par rapport au plan de référence, la largeur finale de la piste, l'épaisseur finale du cuivre et la constante diélectrique (Dk) du stratifié. Cette page part du principe que la piste est centrée entre deux plans symétriques.

Comment calcule-t-on l'impédance différentielle d'un circuit imprimé à partir de l'espacement entre les paires ?

Le calculateur ajuste l'impédance d'une ligne unique à l'aide de l'écart normalisé d'un bord à l'autre. Un espacement plus réduit augmente le couplage et diminue généralement l'impédance différentielle.

Dois-je saisir la largeur nominale ou la largeur finale des pistes du circuit imprimé ?

Utilisez si possible la largeur finale obtenue après gravure. La largeur du dessin peut varier après la gravure, le placage et la compensation de processus, en particulier sur les couches externes.

Quelle constante diélectrique dois-je utiliser pour l'impédance contrôlée ?

Utilisez la constante Dk de modélisation ou la constante Dk du stratifié indiquée par le fabricant, mesurée à proximité de la fréquence de fonctionnement. Les valeurs nominales indiquées dans la fiche technique peuvent avoir été obtenues selon une méthode d'essai différente.

Ce calculateur d'impédance de circuits imprimés peut-il remplacer un simulateur de champ ou un échantillon TDR ?

Non. Il fournit une première estimation géométrique. Pour obtenir l'impédance contrôlée finale, il faut disposer du modèle d'empilement du fabricant, de la compensation de processus et de la vérification des échantillons de production.