ConverterHub

Kontrollü Empedans Katman Hesaplama

Kontrollü empedansı tahmin etmek için iz genişliği, dielektrik yüksekliği, kalınlık ve Er değerini girin.

Nasıl hesaplanır?

Araç izi, toprak düzlemi üzerinde yüzey mikroşerit olarak ele alır ve IPC-2141 yaklaşımını uygular: Z0 = 87 / √(Er + 1,41) × ln(5,98·H / (0,8·W + T)). W iz genişliği, H izin altındaki dielektrik yüksekliği, T bakır kalınlığıdır (hepsi mil cinsinden, yani inçin binde biri); Er laminatın bağıl geçirgenliğidir. İkinci bir formül etkin dielektrik sabitini verir: Eeff = (Er+1)/2 + (Er−1)/2 · 1/√(1 + 12H/W); yayılım gecikmesi ise inç başına ps cinsinden 84,72 · √Eeff'tir. Kalınlık boş bırakılırsa sıfır kabul edilir ve sonuç birkaç ohm yükselir. Genişlik ve yükseklik sıfırdan büyük, Er ise 1 ile 100 arasında olmalıdır. İz o kadar genişse ki 0,8W + T değeri 5,98H'ye ulaşıyorsa logaritma sıfıra ya da altına iner ve araç sonuç göstermez. Formül yalnızca oldukça dar bir iz için tahmindir; son genişlikleri üreticinizin alan çözücüsüyle doğrulayın.

Örnek hesaplama

W = 10 mil, H = 5,5 mil, T = 1,4 mil ve Er = 4,3 alalım. Ön çarpan 87 / √5,71 ≈ 36,41. Logaritma terimi ln(5,98 × 5,5 / (0,8 × 10 + 1,4)) = ln(32,89 / 9,4) ≈ 1,252. Çarpınca 45,60 Ω çıkar. Etkin dielektrik sabiti için W/H = 1,818, yani Eeff = 2,65 + 1,65 / 2,757 ≈ 3,249. Gecikme 84,72 × √3,249 = 152,70 ps/in. Bu iz 50 Ω hedefinin biraz altında kaldığı için onu biraz daraltırdınız.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Mil yerine milimetre girmek. Tüm uzunluklar aynı birimde olmalı; ancak formül mil için türetilmiştir ve gecikme inç başına verilir, bu yüzden önce çevirin (1 mil = 0,0254 mm).
  • Veri sayfasındaki 1 MHz'deki Er değerini çok GHz'lik bir sinyal için kullanmak. Laminat geçirgenliği frekansla düşer, empedans kayar.
  • H alanına tüm kartın kalınlığını yazmak. H yalnızca iz ile referans düzlemi arasındaki dielektriktir, toplam kalınlık değil.
  • Sonucu stripline'a (iki düzlem arasına gömülü iz) ya da diferansiyel çifte uygulamak. Bu yalnızca tek uçlu yüzey mikroşerit tahminidir.
  • Bakır kalınlığını boş bırakmak. Sıfır sayılır; aynı iz 45,60 Ω yerine 51,47 Ω gösterir. Gerçek kalınlığı girin (örneğin 1 oz bakır için 1,4 mil).

Bu hesaplama hakkında

Bir mikroşerit iz — H yüksekliğinde ve Er bağıl geçirgenliğinde bir dielektrik katmanla ayrılmış, tam bir toprak düzlemi üzerinden geçen bakır iz — karakteristik empedansı iz genişliği W, bakır kalınlığı T ve devre kartı malzemesinin dielektrik özelliklerine bağlı olan bir iletim hattı gibi davranır. IPC-2141 yaklaşımı, etkin dielektrik sabitini ve Z0 ≈ (87/√(Er+1,41))·ln(5,98H/(0,8W+T)) formülünü, etkin geçirgenlikten türetilen bir yayılım gecikmesiyle birlikte verir.

Bu empedansı hedeflenen değere — tipik olarak tek uçlu 50Ω veya diferansiyel 90–100Ω'a — uydurmak, yüksek hızlı arayüzlerde veri hatalarına, elektromanyetik girişime ve göz diyagramının kapanmasına yol açan sinyal yansımalarını önler. PCB tasarımcıları ve donanım mühendisleri, USB, HDMI, Ethernet ve diğer kontrollü empedanslı sinyaller için katman planlamasının erken aşamasında bu hesap makinesini kullanır ve ortaya çıkan genişlik/yükseklik hedeflerini üretim kapasitesine göre doğrulaması için üretici firmaya iletir.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar