Calculateur d'impédance différentielle de paire
Ce calculateur donne l'impédance différentielle Zdiff d'une paire couplée par les bords, en microruban ou stripline. Il résout un modèle de lignes couplées pair-impair à partir de la géométrie réelle (largeur, espacement, épaisseur de cuivre, hauteur diélectrique, er) et donne Zdiff = 2 x Z0o. Visez 90, 100 ou 85 ohms.
Coupe transversale (hors échelle)
109.9 Ω
cible 100 Ω (Ethernet / LVDS / PCIe)
Modèle pair-impair Hammerstad-Jensen (microruban couplé) / Cohn (stripline couplé), avec la correction de bande épaisse de Cohn pour l'épaisseur de cuivre : Zdiff à ~3% d'un solveur de champ 2D sur les géométries courantes en 1 oz, ~5% jusqu'à t/h 0,7 (signalé au-delà). Validez les géométries serrées avec le stack-up du fabricant ou un solveur de champ.
Une paire différentielle qui ne tient pas sa cible 90, 100 ou 85 ohms peut faire échouer un lien haute vitesse. Parlons-en : réservez un audit gratuit de 30 minutes avec notre bureau d'études.
FAQ
- Comment le calculateur obtient-il Zdiff à partir de la géométrie ?
- Par un vrai modèle de lignes couplées pair-impair. En microruban nous utilisons le modèle Hammerstad-Jensen couplé, en stripline le modèle de Cohn (intégrales elliptiques), à partir de la géométrie w, s, h (ou b) et er. Le calculateur restitue les impédances de mode pair Z0e et impair Z0o, puis Zdiff = 2 x Z0o et Zcommun = Z0e / 2. Vous n'avez pas à fournir Z0 vous-même.
- Pourquoi l'espacement s fait-il autant baisser Zdiff ?
- L'espacement bord à bord s est le levier du couplage. Plus s est petit, plus les deux pistes se couplent et plus Zdiff baisse. Quand s grandit, la capacité et l'inductance mutuelles entre les pistes diminuent, Z0e et Z0o se rejoignent et Zdiff tend vers 2 x Z0 (deux pistes indépendantes). C'est pourquoi rapprocher la paire est le premier réglage quand votre Zdiff est trop haut, et l'écarter quand il est trop bas.
- Quelle est la précision de ce calcul ?
- À épaisseur de cuivre nulle, les modèles pair-impair Hammerstad-Jensen et Cohn restent à environ 1 pour cent de Kirschning-Jansen et du résultat exact par intégrales elliptiques. Nous modélisons l'épaisseur de cuivre par la correction de bande épaisse de Cohn : comparé à notre propre solveur de champ 2D, Zdiff reste à environ 3 pour cent sur les géométries courantes en cuivre 1 oz (jusqu'à t/h = 0,35 en microruban et t/b = 0,4 en stripline) et à environ 5 pour cent jusqu'à t/h = 0,7, au-delà de quoi le calculateur signale le résultat comme indicatif. Les formules ne couvrent ni la gravure trapézoïdale, ni la rugosité, ni la dispersion. Pour une paire critique (USB 3, PCIe, MIPI, Ethernet), confirmez avec le stackup de votre fabricant ou un solveur de champ 2D avant de figer la géométrie.
- Quelles cibles pour 90, 100 et 85 ohms ?
- 90 ohms différentiel : USB 2.0 et USB 3.x (lignes SuperSpeed). 100 ohms différentiel : Ethernet, LVDS, PCI Express, la majorité des paires génériques. 85 ohms différentiel : SATA et certaines paires PCIe selon les règles du fabricant. Réglez w et s jusqu'à ce que Zdiff tombe sur la cible, puis verrouillez la géométrie dans les contraintes de routage.
- Microruban ou stripline : quelle topologie choisir ?
- Le microruban couplé par les bords place la paire en surface au-dessus d'un seul plan : plus simple, pertes moindres, mais plus exposé au bruit et aux variations de gravure. La stripline noie la paire entre deux plans : meilleur blindage et diaphonie réduite, idéal en haute vitesse, au prix de vias supplémentaires et de pertes diélectriques plus élevées. Le calculateur traite les deux via le sélecteur de topologie.
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