FERRAMENTA DE INTEGRIDADE DE SINAL EM PCB

Calculadora de impedância de PCB

Calcule a impedância de uma pista de PCB de extremidade única ou diferencial, determine a largura da pista para um valor pretendido e compare o atraso de propagação utilizando a sua constante dielétrica real, a espessura do cobre, o espaçamento em relação ao plano de referência e a distância entre os pares.

Microfita e linha de fita De extremidade única e diferencial Dimensões em mm e mil
Calcular a impedância Práticas de validação de revisões
IMPEDÂNCIA CONTROLADA VISUALIZAÇÃO EM PILHA
OBJETIVO 50 Ω
MODELO MICROSTRIP
Z ESTIMADO 55,6 Ω
MODELO ATIVO Microfita quase-estática de Hammerstad–Jensen

ORÇAMENTO INTERATIVO DE EMPILHAMENTO

Calcular a impedância ou determinar a largura do traço

Selecione a geometria da linha de transmissão, introduza as dimensões finais e utilize o Dk do laminado à frequência de funcionamento pretendida. Os resultados são valores preliminares para o planeamento da disposição das camadas e a discussão sobre o fabrico.

ENTRADAS DO STACKUP

Geometria e Material

Geometria da linha de transmissão
Modo de cálculo
Unidades de medida
Utilize o laminado Dk na frequência em questão.
mm
Espessura do dielétrico acabado por baixo da pista.
mm
Utilize a largura do condutor gravado no estado final.
mm
Indique o revestimento, quando aplicável.
Ω
Utilizado para comparação com valores-alvo ou síntese de largura.

SECÇÃO TRANSVERSAL ATIVA

Microfita de superfície

MODELO H–J
PLANO DE REFERÊNCIA
W S T
H
PLANO DE REFERÊNCIA
W
0,300 mm
H
0,200 mm
T
0,035 mm
Estimativa em microfita quase-estática

Inclui a espessura finita do cobre no modelo de linha única de Hammerstad–Jensen. A máscara de solda, a rugosidade, a forma de gravação e a dispersão de frequência não são modeladas.

Geometria dentro do intervalo de rastreio recomendado
IMPEDÂNCIA CARACTERÍSTICA ESTIMADA 55,64 Ω Microfita de superfície de extremidade única
COMPARAÇÃO DE METAS +5,64 Ω

Aumente a largura da pista para reduzir a impedância, de modo a atingir o valor alvo de 50 Ω.

Largura final do traço 0,300 mm
Z₀ de linha única 55,64 Ω
Constante dielétrica efetiva 3.005
Atraso de propagação 5,78 ps/mm 146,9 ps/pol.
Velocidade de propagação 57,71 TP3T c
Sensibilidade à largura ±10% 52,7–59,0 Ω
TIPO DE MODELO Hammerstad–Jensen

BASE DE CÁLCULO

Modelos utilizados pela calculadora

A página utiliza estimativas de linha de transmissão em forma fechada para uma análise rápida da disposição das camadas. O mesmo modelo é utilizado no cálculo direto e na síntese da largura das pistas, pelo que o resultado alvo apresentado mantém a sua consistência interna.

01

Microfita de superfície

Z₀ = Zar(W/H,T/H) ÷ √εeff

As equações quase-estáticas de Hammerstad–Jensen estimam a permissividade efetiva e incluem uma correção relativa à espessura finita do condutor.

02

Linha de transmissão simétrica

Z₀ ≈ 60/√Dk · ln[4B ÷ 0,67π(0,8W+T)]

A expressão na forma fechada do tipo IPC para a linha de fita utiliza o espaçamento total em relação ao plano de referência B e as dimensões finais do condutor.

03

Par diferencial

Zdiff = 2Z₀ · fator de acoplamento (S/H)

A impedância do par acoplado por bordas é estimada a partir do resultado do esquema unifilar e do espaçamento normalizado entre bordas. As estruturas acopladas finais requerem verificação por meio de um solucionador de campos.

04

Síntese da largura da linha

Encontre W tal que |Z(W) − Ztarget| → 0

Uma pesquisa binária limitada calcula a largura do traço utilizando a geometria ativa, as dimensões, o Dk, a espessura e o espaçamento entre pares.

QUALIDADE DA ENTRADA

Utilize os valores do conjunto final, e não os valores nominais da arte final

A precisão da impedância depende mais da qualidade dos dados de entrada do que de casas decimais adicionais no resultado.

Altura dielétrica

Utilize a espessura do dielétrico prensado indicada na configuração do fabricante. Para uma linha de banda simétrica, introduza o espaçamento final entre planos.

Geometria em cobre com acabamento

Utilize a largura gravada e a espessura final do cobre. O revestimento, as paredes laterais trapezoidais e a compensação local do processo podem alterar a impedância de produção.

Dk adequado à frequência

A folha de dados Dk varia consoante o método de ensaio, o teor de resina, a trama do vidro e a frequência. Utilize o valor de modelação indicado pelo fabricante, quando disponível.

Diferencial de par de intervalos

Introduza o espaçamento entre as bordas do cobre, e não o passo entre os centros. As áreas de cobre próximas e as condições de referência assimétricas não são abrangidas por este modelo.

LIMITE DE ENGENHARIA

O que esta calculadora inclui — e o que a unidade de fabrico deve verificar

Incluído no orçamento

  • Microfaixa de superfície e linha de faixa simétrica
  • Estimativas diferenciais de extremidade única e acopladas por borda
  • Espessura finita do cobre no modelo de microfita simples
  • Comparação com o alvo e resolução da largura inversa do traço
  • Dk efetivo, velocidade e atraso de propagação

Verificar fora da calculadora

  • Máscara de soldadura, rugosidade do cobre e dispersão de frequência
  • Gravação trapezoidal, distribuição do revestimento e tolerâncias do processo
  • Linha de fita assimétrica, terra coplanar e cobre nas proximidades
  • Efeitos da trama de fibra de vidro, perdas, vias, pads e conectores
  • Modelo do solucionador de campo do Fabricator e resultados das amostras de TDR

A IMPEDÂNCIA CONTROLADA É UM PROCESSO DE FABRICO

Utilize este resultado para dar início à discussão sobre a composição — e não para substituir a modelação do fabricante e a verificação por TDR.

Revisão da validação de engenharia Documentos técnicos abertos Ver plataformas de referência

PRÓXIMAS VERIFICAÇÕES TÉCNICAS

Calculadoras relacionadas com PCB e sistemas

Passe da geometria e da impedância para a capacidade de corrente, a perda de tensão, as especificações do cobre e as verificações de projeto ao nível do sistema.

01

Calculadora da largura das pistas de uma placa de circuito impresso

Calcule a largura do condutor, a resistência, a queda de tensão e a perda de potência para corrente contínua.

Calcular a largura da linha 02

Calculadora de queda de tensão em placas de circuito impresso

Verifique a resistência do traçado, a queda de tensão e a perda no condutor ao longo de um comprimento de percurso definido.

Verificar a queda de tensão 03

Conversor de peso do cobre em placas de circuito impresso

Converter o peso do cobre em espessura nominal em micrómetros, milímetros e mils.

Converter o peso do cobre 04

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Calcular com base na corrente 05

Verificador de dimensões e espaço livre para placas Mini-ITX

Contorno da placa de circuito impresso, áreas restritas, saliência dos conectores e espaço livre no invólucro.

Verificar a folga mecânica 06

Calculadora do consumo de energia para placas-mãe Mini-ITX

Calcular a procura de energia da plataforma, tendo em conta a CPU, a memória, o armazenamento, as placas de expansão e os periféricos.

Elaborar um orçamento energético

Calculadoras adicionais do sistema

Consumo de energia CC Fonte de alimentação de 12 V / 24 V Resistência térmica Margem térmica da CPU MTBF de um PC industrial

Perguntas frequentes sobre a impedância das placas de circuito impresso

Questões práticas a considerar antes de lançar o conjunto de peças

Utilize a calculadora para uma análise preliminar da geometria e, em seguida, confirme o modelo de produção junto do seu fabricante de PCB.

Estas respostas centram-se na microstrip, na stripline, no espaçamento entre pares diferenciais, na seleção de Dk e na verificação da impedância controlada.

Discutir uma configuração de camadas com impedância controlada
Como se calcula a impedância de uma microfaixa de 50 ohms numa placa de circuito impresso?

Introduza a largura final do traço, a espessura do cobre, a altura do dielétrico e o Dk adequado à frequência. Utilize a opção «Solve Width» para estimar a largura do condutor necessária para atingir o valor alvo de 50 Ω.

Que dimensões são necessárias para o cálculo da impedância de uma linha de fita num circuito impresso (PCB)?

Utilize o espaçamento total entre planos de referência, a largura final da pista, a espessura final do cobre e o Dk do laminado. Esta página parte do princípio de que a pista está centrada entre planos simétricos.

Como se calcula a impedância diferencial de uma placa de circuito impresso a partir do espaçamento entre os pares?

A calculadora ajusta a impedância de uma única linha utilizando o espaçamento normalizado de borda a borda. Um espaçamento menor aumenta o acoplamento e, normalmente, reduz a impedância diferencial.

Devo introduzir a largura nominal ou a largura final do traço da placa de circuito impresso?

Sempre que possível, utilize a largura final após a gravação. A largura do desenho pode variar após a gravação, o revestimento e a compensação do processo, especialmente nas camadas exteriores.

Que constante dielétrica devo utilizar para a impedância controlada?

Utilize o Dk de modelação do fabricante ou o Dk do laminado, medido próximo da frequência de funcionamento. Os valores nominais indicados na ficha técnica podem ter sido obtidos através de um método de ensaio diferente.

Será que esta calculadora de impedância de placas de circuito impresso pode substituir um solucionador de campo ou um cupão TDR?

Não. Este método fornece uma estimativa preliminar da geometria. A impedância controlada final requer o modelo de empilhamento do fabricante, a compensação do processo e a verificação de amostras de produção.