KALKULATOR IMPEDANCJI PCB
Oblicz charakterystyczną impedancję Z₀ ścieżki sygnałowej dla microstrip i stripline wg IPC-2141. Wpisz szerokość ścieżki, grubość miedzi, grubość dielektryka i stałą εr.
Wprowadź parametry
FR-4 ≈ 4.3–4.7 (zależnie od częstotliwości i gatunku TG)
IMPEDANCJA CHARAKTERYSTYCZNA
Z₀ ≈ 64.95 Ω dla microstrip
WZÓR IPC-2141
Kalkulator używa uproszczonych wzorów IPC-2141 dla geometrii microstrip (ścieżka na warstwie zewnętrznej z warstwą referencyjną GND poniżej) i stripline (ścieżka między dwiema warstwami referencyjnymi). Wzory dają wynik z dokładnością ±5–10% — finalna walidacja wymaga symulacji 2D field solver (Polar Si9000, HyperLynx, Sigrity) i wymaga współpracy z producentem.
Microstrip
Z₀ = (87 / √(εr + 1.41)) × ln(5.98·H / (0.8·W + T))Ścieżka na warstwie zewnętrznej (top/bottom). Warstwa GND/Power bezpośrednio pod ścieżką w odległości H. Tańsza i prostsza w produkcji niż stripline.
Stripline
Z₀ = (60 / √εr) × ln(4·H / (0.67·π·(0.8·W + T)))Ścieżka między dwiema warstwami GND/Power. Lepsza ekranizacja EMI i mniejsze przesłuchy, ale wymaga stack-upu min. 4-warstwowego.
Oznaczenia
- W — szerokość ścieżki (mm lub mil)
- T — grubość miedzi gotowej (1 oz ≈ 35 µm)
- H — grubość dielektryka między ścieżką a GND
- εr — względna stała dielektryczna substratu
- Z₀ — impedancja charakterystyczna w omach
Źródło: IPC-2141A — Design Guide for High-Speed Controlled Impedance Circuit Boards. Wzory uproszczone, nie uwzględniają anizotropii Dk, strat tan δ ani efektów częstotliwości.
Powiązane usługi produkcyjne
Po obliczeniu impedancji potrzebujesz producenta z controlled impedance ±10%.