Impedancia de Par Diferencial

Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h))

Respuesta rápida

Esta calculadora resuelve Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h)) para Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)). Con Z0 de Un Solo Extremo 0.47 kΩ, Espaciado de Pistas (mm) 10 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 22 mm, el resultado es 648.4.

Calculadora

Resultado
—

Fórmula

Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h))

Descripción

La impedancia diferencial de un par acoplado es menor que el doble de la impedancia de un solo extremo debido al acoplamiento electromagnético entre las pistas. Cuando las pistas están muy separadas (s >> h), el acoplamiento es despreciable y Zdiff se aproxima a 2×Z0. A medida que las pistas se acercan, la capacitancia y la inductancia mutuas aumentan, reduciendo Zdiff. Los objetivos típicos de impedancia diferencial son 90Ω (USB 2.0), 85Ω (PCIe) o 100Ω (USB 3.0, Ethernet). Mantener un espaciado constante a lo largo de toda la ruta es esencial para el control de la impedancia.

Variables

  • Zdiff — Impedancia diferencial (Ω)
  • Z0 — Impedancia de un solo extremo de cada pista (Ω)
  • s — Espaciado borde a borde entre pistas (mm)
  • h — Altura sobre el plano de tierra (mm)

Notas prácticas

Esta fórmula empírica es para pares diferenciales de microcinta. Los pares diferenciales de línea de banda (stripline) utilizan un factor de corrección de acoplamiento diferente. Un acoplamiento estrecho (s/h pequeño) mejora el rechazo del ruido en modo común pero hace que Zdiff sea más sensible a las variaciones de espaciado. USB 2.0 requiere 90Ω ±10%, USB 3.x requiere 85Ω ±15%. Empareje siempre la longitud de los pares diferenciales dentro de la tolerancia de desfase especificada.

Símbolos y unidades

Símbolo Significado Unidad por defecto Unidades aceptadas
Z0 Z0 de Un Solo Extremo Ω mΩ, Ω, kΩ, MΩ
s Espaciado de Pistas (mm) mm mm
h Altura del Dieléctrico (mm) mm mm

Paso a paso

  1. 1. Datos conocidos: Z0 de Un Solo Extremo 0.47 kΩ, Espaciado de Pistas (mm) 10 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 22 mm
  2. 2. La relación: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h))
  3. 3. Sustituir: Z0 = 0.47 kΩ, s = 10 mm, h = 22 mm
  4. 4. Resultado: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) = 648.4

Ejemplos resueltos

Rango mínimo

Datos: Z0 de Un Solo Extremo 1 Ω, Espaciado de Pistas (mm) 0.1 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 0.22 mm

Resultado: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) = 1.379

Rango bajo

Datos: Z0 de Un Solo Extremo 10 Ω, Espaciado de Pistas (mm) 1 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 2.2 mm

Resultado: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) = 13.79

Típico

Datos: Z0 de Un Solo Extremo 0.47 kΩ, Espaciado de Pistas (mm) 10 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 22 mm

Resultado: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) = 648.4

Rango alto

Datos: Z0 de Un Solo Extremo 4.7 kΩ, Espaciado de Pistas (mm) 100 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 220 mm

Resultado: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) = 6484

Rango máximo

Datos: Z0 de Un Solo Extremo 47 kΩ, Espaciado de Pistas (mm) 1000 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 2200 mm

Resultado: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) = 64840

Cómo varía Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) con Z0 de Un Solo Extremo

Z0 de Un Solo Extremo (entrada) Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) (resultado)
47 Ω 64.84
117.5 Ω 162.1
0.235 kΩ 324.2
0.3525 kΩ 486.3
0.47 kΩ 648.4
0.705 kΩ 972.5
0.94 kΩ 1297
1.88 kΩ 2593
3.29 kΩ 4538
4.7 kΩ 6484

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Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula Impedancia de Par Diferencial?

Usa Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h)). Con Z0 de Un Solo Extremo 0.47 kΩ, Espaciado de Pistas (mm) 10 mm, Altura del Dieléctrico (mm) 22 mm, Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) resulta 648.4.

¿Cuál es la fórmula de Impedancia de Par Diferencial?

La fórmula es Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h)). La impedancia diferencial de un par acoplado es menor que el doble de la impedancia de un solo extremo debido al acoplamiento electromagnético entre las pistas.

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