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PCB 제어 임피던스 계산기

표면 마이크로스트립, 임베디드 마이크로스트립 및 스트립라인 PCB 트레이스의 특성 임피던스 계산

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공식

Surface: Z₀ = (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8W+t))

참고: IPC-2141 Controlled Impedance Circuit Boards

Z₀ — Characteristic impedance (Ω)
εr — Dielectric constant
W — Trace width (m)
h — Substrate height (m)
t — Copper thickness (m)

작동 방식

제어된 임피던스 설계는 신호 반사, 크로스토크 및 전자기 간섭을 최소화하기 위해 고속 전자 회로에서 매우 중요합니다.인쇄 회로 기판 (PCB) 설계에서는 트레이스 형상, 유전 특성 및 레이어 구성이 임피던스 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.IPC-2141 표준은 표면 마이크로스트립, 내장형 마이크로스트립 및 스트립라인과 같은 다양한 전송선 구성에서 임피던스를 계산하기 위한 지침을 제공합니다.이러한 모델은 트레이스 폭, 높이, 유전상수 (Er) 및 기판 두께를 고려합니다.50ohm과 같은 목표 임피던스는 신호 무결성을 보장하고 전송 손실을 최소화하기 위해 RF, 통신 및 고속 디지털 애플리케이션에서 일반적으로 사용됩니다.

계산 예제

FR-4 기판 (Er = 4.3) 과 총 두께가 1.6mm인 4층 PCB를 고려해 보십시오.50옴 표면 마이크로스트립 설계의 경우 트레이스 너비를 계산합니다.IPC-2141 계산 방법 사용: 먼저 구리 무게 (1oz), 프리프레그 두께 및 코어 두께를 결정합니다.목표값이 50옴인 경우 계산된 트레이스 폭은 싱글 엔드 트레이스의 경우 지면 위의 0.1mm의 유전 높이를 가정할 때 약 0.2159mm (8.5mils) 입니다.

실용적인 팁

  • ✓항상 시뮬레이션 도구를 사용하여 계산을 확인하십시오.
  • ✓제조 사양에 허용 오차 범위 사용
  • ✓임피던스를 계산할 때 신호 주파수 고려

흔한 실수

  • ✗유전 상수 변화 무시
  • ✗주파수 종속 임피던스를 고려하지 않음
  • ✗구리 표면 거칠기 효과 무시

자주 묻는 질문

제어된 임피던스는 PCB 전송 라인의 일관된 전기적 특성을 보장하여 신호 반사를 최소화하고 신호 무결성을 유지합니다.
50옴은 대부분의 RF 및 디지털 시스템에서 전력 처리, 노이즈 성능 및 구성 요소 호환성 간의 최적의 균형을 나타냅니다.
기판 재료의 유전 상수와 두께는 트레이스 임피던스와 신호 전파 특성에 직접적인 영향을 미칩니다.
예, 임피던스는 표면 효과 및 재료의 유전 특성으로 인해 주파수에 따라 달라질 수 있습니다.
전문 PCB 설계 소프트웨어 및 특수 임피던스 계산 도구는 정확한 임피던스 예측을 제공할 수 있습니다.

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