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PCB トレースインダクタンス計算ツール

単位長さあたりのインダクタンスと主要周波数での誘導インピーダンスを含め、Ruehli式を使用してPCBトレースの寄生インダクタンスを計算します

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公式

L = (μ₀l / 2π) × [ln(2l/(w+t)) + 0.5 + (w+t)/(3l)]

L — Inductance (H)
μ₀ — Permeability of free space (H/m)
l — Trace length (m)
w — Trace width (m)
t — Copper thickness (m)

仕組み

PCBトレースインダクタンスは、プリント回路基板上の導電経路の電磁特性を表す高周波電子設計における重要なパラメータです。トレースに電流が流れると、導体の周囲に磁場が発生し、固有のインダクタンスが生成され、シグナルインテグリティと回路性能に影響を及ぼす可能性があります。インダクタンスは、トレースの幅、厚さ、長さ、グランドプレーンへの近さなど、いくつかの幾何学的要因によって異なります。

計算例

次のパラメータを持つマイクロストリップトレースを考えてみましょう。長さ = 50 mm、幅 = 0.3 mm、厚さ = 0.035 mm、グランドプレーンからの高さ = 0.8 mm。標準的なマイクロストリップインダクタンス推定式: L = (μ0 * 長さ/ (2π)) * [ln (2 * 高さ/幅) + 0.5] を使用すると、計算されたトレースインダクタンスは約 8.2 nH になります。これは、トレース形状が回路の電磁特性にどのように直接影響するかを示しています。

実践的なヒント

  • ✓配線長を最小化して寄生インダクタンスを低減
  • ✓電力供給ネットワークのインダクタンスを小さくするには、幅の広いトレースを使用してください
  • ✓グランドプレーンの連続性とリターンパスの設計を検討
  • ✓シミュレーションツールを使用して複雑なトレースインダクタンス計算を検証

よくある間違い

  • ✗高速回路設計時のトレース形状の軽視
  • ✗異なるトレース構成でインダクタンスが均一であると仮定した場合
  • ✗ビアとコネクタの遷移インダクタンスを無視
  • ✗周波数依存の皮膚効果を考慮していない

よくある質問

トレースインダクタンスは、特に高周波デジタル回路やアナログ回路で、信号反射、タイミング遅延、電磁干渉を引き起こす可能性があります。
主な要因には、トレースの長さ、幅、厚さ、グランドプレーンへの近さ、周囲の誘電体材料などがあります。
いいえ、トレースインダクタンスはPCB設計に固有のものですが、慎重なレイアウトと形状の最適化によって最小限に抑えることができます。

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