ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЦЕЛОСТНОСТИ СИГНАЛОВ НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ

Калькулятор импеданса печатной платы

Рассчитайте импеданс односторонней или дифференциальной трассы печатной платы, определите ширину трассы для заданного значения и сравните задержку распространения сигнала с учетом фактических значений диэлектрической проницаемости, толщины меди, расстояния до опорной плоскости и зазора между парами.

Микрополосковая и полосковая линии Односторонние и дифференциальные Размеры в миллиметрах и милах
Рассчитать импеданс Практика проверки правильности рецензий
КОНТРОЛИРУЕМОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВИД В ВЕРТИКАЛЬНОМ РАЗРЕЗЕ
ЦЕЛЬ 50 Ом
МОДЕЛЬ МИКРОЛЕНТА
РАСЧЕТНОЕ Z 55,6 Ом
АКТИВНАЯ МОДЕЛЬ Квазистатическая микрополосковая линия Хаммерстада–Йенсена

ИНТЕРАКТИВНЫЙ РАСЧЕТ СЛОЙОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Рассчитать импеданс или определить ширину трассы

Выберите геометрию линии передачи, введите конечные размеры и используйте коэффициент диэлектрической проницаемости (Dk) ламината при предполагаемой рабочей частоте. Полученные результаты представляют собой приблизительные значения, предназначенные для планирования структуры слоев и обсуждения вопросов изготовления.

ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ СТЕКА

Геометрия и материал

Геометрия линии передачи
Режим расчета
Единицы измерения
Используйте ламинат Dk на соответствующей частоте.
мм
Толщина готового диэлектрика под дорожкой.
мм
Используйте ширину готового травильного проводника.
мм
При необходимости укажите данные о гальваническом покрытии.
Ω
Используется для сравнения целей или синтеза ширины.

АКТИВНОЕ ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ

Поверхностная микрополосковая линия

МОДЕЛЬ H–J
ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ПЛОСКОСТЬ
W S T
H
ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ПЛОСКОСТЬ
W
0,300 мм
H
0,200 мм
T
0,035 мм
Квазистатическая оценка для микрополосковой линии

В однолинейную модель Хаммерстада–Йенсена включена конечная толщина меди. Паяльная маска, шероховатость, форма травления и частотная дисперсия не моделируются.

Геометрия находится в пределах рекомендуемого диапазона
РАСЧЕТНОЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ 55,64 Ом Односторонний поверхностный микрополосковый проводник
СРАВНЕНИЕ ЦЕЛЕЙ +5,64 Ом

Увеличьте ширину дорожки, чтобы снизить импеданс и приблизиться к заданному значению 50 Ом.

Ширина готовой трассы 0,300 мм
Однолинейное Z₀ 55,64 Ом
Эффективная диэлектрическая проницаемость 3.005
Задержка распространения сигнала 5,78 пс/мм 146,9 пс/дюйм
Скорость распространения 57,71 TP3T c
±10% Чувствительность по ширине 52,7–59,0 Ом
ТИП МОДЕЛИ Хаммерстад–Йенсен

ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА

Модели, используемые в калькуляторе

На этой странице для быстрого предварительного анализа многослойных печатных плат используются оценки линий передачи в замкнутой форме. Та же самая модель применяется при прямом расчете и синтезе ширины дорожек, поэтому отображаемый целевой результат остается внутренне согласованным.

01

Поверхностная микрополосковая линия

Z₀ = Zвоздух(W/H, T/H) ÷ √εeff

Квазистатические уравнения Хаммерстада–Йенсена позволяют оценить эффективную диэлектрическую проницаемость и учитывают поправку на конечную толщину проводника.

02

Симметричная линия передачи

Z₀ ≈ 60/√Dk · ln[4B ÷ 0,67π(0,8W+T)]

Выражение для полосковой линии в стиле IPC в замкнутой форме использует общее расстояние B до опорной плоскости и габаритные размеры проводника.

03

Дифференциальная пара

Zdiff = 2Z₀ · коэффициент связи (S/H)

Импеданс пары с краевым соединением рассчитывается на основе результатов однолинейного расчета и нормированного расстояния между краями. Окончательные соединенные структуры требуют проверки с помощью решателя полевых уравнений.

04

Синтез с учетом ширины трассы

Найдите W, для которого |Z(W) − Ztarget| → 0

Ограниченный бинарный поиск определяет ширину трассы с использованием активной геометрии, размеров, Dk, толщины и расстояния между парами.

КАЧЕСТВО ВХОДНЫХ ДАННЫХ

Используйте фактические значения толщины слоев, а не номинальные значения, указанные в макете

Точность определения импеданса в большей степени зависит от качества входных данных о слоевой структуре, чем от дополнительных знаковых цифр в результате.

Высота диэлектрика

Используйте толщину прессованного диэлектрика, указанную в схеме слоевой структуры, предоставленной изготовителем. Для симметричной полосковой линии введите готовое расстояние между плоскостями.

Готовая геометрия из меди

Используйте ширину травления и конечную толщину медного слоя. Гальваническое покрытие, трапециевидные боковые стенки и локальная компенсация технологического процесса могут изменить производственное сопротивление.

Dk, соответствующее частоте

Значение Dk в техническом паспорте зависит от метода испытаний, содержания смолы, структуры стеклоткани и частоты. При наличии данных следует использовать расчетные значения, предоставленные производителем.

Зазор между дифференциальной парой

Укажите расстояние между краями медных дорожек, а не расстояние между их центрами. Соседние медные дорожки и асимметричные условия отсчета не учитываются в данной модели.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРЕДЕЛЫ

Что включает в себя этот калькулятор — и что необходимо проверить при изготовлении

Включено в смету

  • Поверхностная микрополосковая линия и симметричная полосковая линия
  • Оценки дифференциальных сигналов с односторонней и краевой связью
  • Конечная толщина меди в модели одиночной микрополосковой линии
  • Сравнение целей и решение по обратной ширине трассы
  • Эффективное Dk, скорость и задержка распространения

Проверить вне калькулятора

  • Паяльная маска, шероховатость медного слоя и дисперсия частот
  • Травление трапеции, распределение гальванического покрытия и технологические допуски
  • Асимметричная полосковая линия, копланарное заземление и расположенная поблизости медь
  • Эффекты стеклоткани, потери, переходные отверстия, контактные площадки и разъёмы
  • Модель «Fabricator» с полевым решателем и результаты испытаний образцов TDR

КОНТРОЛИРУЕМОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — ЭТО ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Используйте этот результат для начала обсуждения схемы слоевой конструкции — но не в качестве замены моделирования, выполняемого изготовителем, и проверки методом TDR.

Обзор инженерной валидации Открытые технические документы Просмотреть эталонные платформы

СЛЕДУЮЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОВЕРКИ

Соответствующие калькуляторы для печатных плат и систем

Далее рассмотрим вопросы, связанные с геометрией и импедансом, а также токовую пропускную способность, падение напряжения, технические характеристики меди и проверки проекта на системном уровне.

01

Калькулятор ширины дорожек печатной платы

Рассчитайте ширину проводника, сопротивление, падение напряжения и потери мощности для постоянного тока.

Рассчитать ширину трассы 02

Калькулятор падения напряжения на печатной плате

Проверить сопротивление трассы, падение напряжения и потери в проводниках на заданном участке трассы.

Проверить падение напряжения 03

Конвертер плотности меди на печатных платах

Преобразовать вес меди в номинальную толщину в микрометрах, миллиметрах и милах.

Пересчитать вес меди 04

Калькулятор тока в сквозных отверстиях печатной платы

Расчет с учетом сопротивления, плотности тока, падения напряжения и требований к параллельным переходным отверстиям.

Рассчитать по силе тока 05

Проверка размеров и зазоров для плат формата Mini-ITX

Контур печатной платы, запретные зоны, выступы разъемов и зазоры в корпусе.

Проверить механический зазор 06

Калькулятор энергопотребления для плат Mini-ITX

Оцените потребность платформы в электроэнергии с учетом процессора, памяти, систем хранения данных, модулей расширения и периферийных устройств.

Составьте бюджет энергопотребления

Дополнительные системные калькуляторы

Потребляемая мощность постоянного тока Источник питания 12 В / 24 В Тепловое сопротивление Запас по температуре процессора Средняя наработка на отказ (MTBF) промышленных ПК

Часто задаваемые вопросы об импедансе печатных плат

Практические вопросы, которые следует задать себе перед выпуском сборки

Воспользуйтесь калькулятором для предварительной проверки геометрии, а затем согласуйте производственную модель с вашим производителем печатных плат.

В этих ответах основное внимание уделяется микрополосковым линиям, полосковым линиям, расстоянию между дифференциальными парами, выбору коэффициента диэлектрической проницаемости (Dk) и проверке контролируемого импеданса.

Обсуждение схемы слоевой конструкции с регулируемым импедансом
Как рассчитать импеданс микрополосковой линии на печатной плате с сопротивлением 50 Ом?

Введите конечную ширину дорожки, толщину меди, высоту диэлектрика и коэффициент диэлектрической проницаемости (Dk), соответствующий частоте. Воспользуйтесь функцией «Solve Width» для расчета ширины проводника, необходимой для достижения целевого сопротивления 50 Ом.

Какие размеры необходимы для расчета импеданса полосковой линии на печатной плате?

Используйте общее расстояние между опорными плоскостями, конечную ширину дорожки, конечную толщину меди и коэффициент диэлектрической проницаемости (Dk) ламината. На этой странице предполагается, что дорожка расположена по центру между симметричными плоскостями.

Как рассчитать дифференциальный импеданс печатной платы по расстоянию между парами?

Калькулятор корректирует импеданс одной линии с учетом нормированного зазора между краями. Уменьшение расстояния между краями увеличивает взаимную связь и, как правило, снижает дифференциальный импеданс.

Мне следует ввести номинальную ширину дорожки печатной платы или ширину готовой дорожки?

По возможности используйте готовую ширину после травления. Ширина рисунка может изменяться после травления, гальванического покрытия и технологической компенсации, особенно на внешних слоях.

Какую диэлектрическую проницаемость следует использовать для контролируемого импеданса?

Используйте коэффициент затухания (Dk) при моделировании, указанный производителем, или коэффициент затухания ламината, измеренный вблизи рабочей частоты. Номинальные значения, указанные в техническом паспорте, могут быть получены с использованием иного метода испытаний.

Может ли этот калькулятор импеданса печатной платы заменить полевой решатель или TDR-купон?

Нет. Это позволяет получить приблизительную оценку геометрии на первом этапе. Для определения окончательного контролируемого импеданса необходимы модель слоевой структуры, предоставленная изготовителем, технологическая компенсация и проверка с помощью производственных образцов.