PCBビアカリキュレータ
インピーダンス、キャパシタンス、インダクタンス、電流容量、アスペクト比、およびDFM警告を使用してPCBを計算します。スルーホールビアとブラインド/ベリードビアをカバーします。
公式
C_{via} \approx \frac{0.0554\,\varepsilon_r\,T\,d}{D-d}\ \text{pF},\quad L_{via} \approx 0.2h\left(\ln\frac{4h}{d}+0.5\right)\ \text{nH}
参考: IPC-2141A; Howard Johnson "High-Speed Signal Propagation"
仕組み
ビアインピーダンスの計算は、垂直相互接続アクセス（VIA）構造の電気特性を表す高周波PCB設計において非常に重要です。ビアのインピーダンスは、基板の直径、パッドサイズ、誘電率など、いくつかの重要な幾何学的パラメータに依存します。基礎となる物理特性には、円筒状の導体を通る電磁波の伝搬が関係しており、信号伝送はビアの物理的寸法と周囲の材料特性の影響を受けます。インピーダンスの変動は信号経路の不連続性によって発生し、複雑な電子回路では反射、信号の歪み、および潜在的な高周波性能の低下を引き起こす可能性があります。
計算例
実践的なヒント
- ✓正確なインピーダンスの計算には、必ず実際の製造ビア寸法を使用してください。
- ✓多層設計でシグナルインテグリティを向上させるには、ビアステッチの使用を検討してください
- ✓電磁界シミュレーションツールによる理論計算の検証
よくある間違い
- ✗高周波インピーダンスを計算する際のビアアスペクト比の無視
- ✗異なる基板材料間で均一なビアインピーダンスを想定
- ✗高速設計における寄生容量とインダクタンスの無視
よくある質問
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