Impedancia de microstrip
Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t))
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) para Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)). Con Constante dieléctrica εr 0.5, Altura del dieléctrico (mm) 10 mm, Ancho de pista (mm) 22 mm, Espesor del cobre (mm) 47 mm, el resultado es -4.86.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Un microstrip es una línea de transmisión formada por una pista en la capa superior o inferior de un PCB con un plano de masa debajo, separados por el sustrato dieléctrico. La impedancia característica depende de la geometría de la pista y la constante dieléctrica del sustrato. Esta aproximación empírica funciona bien para relaciones w/h entre 0,1 y 2,0 y es precisa dentro de un 2% para geometrías de PCB típicas. Las pistas de impedancia controlada son esenciales para las señales digitales de alta velocidad (USB, PCIe, DDR, Ethernet) y los circuitos de RF para evitar reflexiones de señal.
Variables
- Z₀ — Impedancia característica (Ω)
- εr — Constante dieléctrica relativa del sustrato (FR-4 ≈ 4,2-4,8)
- h — Altura del dieléctrico entre la pista y el plano de masa (mm)
- w — Ancho de la pista (mm)
- t — Espesor del cobre (mm)
Notas prácticas
Objetivos de impedancia comunes: USB 90Ω diferencial, PCIe 85Ω diferencial, DDR4 40Ω de extremo único, 100BASE-TX 100Ω diferencial, RF 50Ω de extremo único. Los fabricantes de PCB pueden mantener tolerancias de impedancia de ±10% para apilamientos estándar. Use siempre los datos de apilamiento de la casa de fabricación para cálculos precisos, ya que εr varía con la frecuencia y el proceso de fabricación.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| er | Constante dieléctrica εr | — | — |
| h | Altura del dieléctrico (mm) | mm | mm |
| w | Ancho de pista (mm) | mm | mm |
| t | Espesor del cobre (mm) | mm | mm |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Constante dieléctrica εr 0.5, Altura del dieléctrico (mm) 10 mm, Ancho de pista (mm) 22 mm, Espesor del cobre (mm) 47 mm
- 2. La relación: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t))
- 3. Sustituir: er = 0.5, h = 10 mm, w = 22 mm, t = 47 mm
- 4. Resultado: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) = -4.86
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Constante dieléctrica εr 0.025, Altura del dieléctrico (mm) 0.1 mm, Ancho de pista (mm) 0.22 mm, Espesor del cobre (mm) 0.47 mm
Resultado: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) = -5.607
Rango bajo
Datos: Constante dieléctrica εr 0.25, Altura del dieléctrico (mm) 1 mm, Ancho de pista (mm) 2.2 mm, Espesor del cobre (mm) 4.7 mm
Resultado: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) = -5.214
Típico
Datos: Constante dieléctrica εr 0.5, Altura del dieléctrico (mm) 10 mm, Ancho de pista (mm) 22 mm, Espesor del cobre (mm) 47 mm
Resultado: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) = -4.86
Rango alto
Datos: Constante dieléctrica εr 0.8, Altura del dieléctrico (mm) 100 mm, Ancho de pista (mm) 220 mm, Espesor del cobre (mm) 470 mm
Resultado: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) = -4.518
Rango máximo
Datos: Constante dieléctrica εr 8, Altura del dieléctrico (mm) 1000 mm, Ancho de pista (mm) 2200 mm, Espesor del cobre (mm) 4700 mm
Resultado: Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) = -2.19
Cómo varía Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) con Constante dieléctrica εr
| Constante dieléctrica εr (entrada) | Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) (resultado) |
|---|---|
| 0.05 | -5.559 |
| 0.125 | -5.422 |
| 0.25 | -5.214 |
| 0.375 | -5.028 |
| 0.5 | -4.86 |
| 0.75 | -4.57 |
| 1 | -4.327 |
| 2 | -3.638 |
| 3.5 | -3.031 |
| 5 | -2.653 |
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¿Cómo se calcula Impedancia de microstrip?
Usa Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)). Con Constante dieléctrica εr 0.5, Altura del dieléctrico (mm) 10 mm, Ancho de pista (mm) 22 mm, Espesor del cobre (mm) 47 mm, Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)) resulta -4.86.
¿Cuál es la fórmula de Impedancia de microstrip?
La fórmula es Z₀ ≈ (87/√(εr+1.41)) × ln(5.98h/(0.8w+t)). Un microstrip es una línea de transmisión formada por una pista en la capa superior o inferior de un PCB con un plano de masa debajo, separados por el sustrato dieléctrico.
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