Ce calculateur permet de déterminer l’impédance caractéristique et différentielle de lignes microstrip, utile pour les ingénieurs en conception PCB et les concepteurs de circuits haute fréquence pour assurer un signal propre et minimiser les pertes ou la diaphonie.
Ligne microstrip
Formules utilisées :
Z0 = (87 / sqrt(εr + 1.41)) * ln((5.98 * h) / (0.8 * w + t))
Zd = (174 / sqrt(εr + 1.41)) * ln((5.98 * h) / (0.8 * w + t)) * (1 – 0.48 * exp(-0.96 * (d/h)))
Explication des formules :
Z0 est l’impédance caractéristique d’une seule ligne microstrip, Zd est l’impédance différentielle de la paire de lignes. w = largeur de la ligne, d = espacement entre lignes, t = épaisseur du conducteur, h = hauteur du substrat et εr = constante diélectrique du substrat.
Utilisations principales du calculateur :
- Conception de traces microstrip différentielles pour PCB haute vitesse
- Optimisation des paires différentielles pour signal intégrité
- Minimisation de la diaphonie et des pertes dans les circuits RF
- Vérification rapide de l’impédance lors de la conception de circuits
Comment calculer l’impédance différentielle pour w = 10 mils, d = 6 mils, t = 1 mil, h = 10 mils, εr = 4.5 ?
Z0 = (87 / sqrt(4.5 + 1.41)) * ln((5.98 * 10) / (0.8 * 10 + 1)) ≈ 50.1 Ω
Zd = (174 / sqrt(4.5 + 1.41)) * ln((5.98 * 10) / (0.8 * 10 + 1)) * (1 – 0.48 * exp(-0.96 * (6/10))) ≈ 100.2 Ω
Conseils de calcul :
Utiliser des unités cohérentes (mils) et vérifier que la constante diélectrique correspond au substrat réel pour obtenir des résultats précis.
Pourquoi ce calcul est utile :
Il permet d’assurer une conception correcte des paires différentielles et de maintenir l’intégrité du signal haute fréquence sur PCB.
Avantages du calculateur :
- Gain de temps dans la conception PCB
- Réduction des erreurs manuelles
- Amélioration de la signal integrity
- Permet de tester différentes configurations de largeur et espacement rapidement