Impedância de Par Diferencial

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

Resposta rápida

Esta calculadora resolve Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h)) para Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)). Com Z0 de Modo Simples 0.47 kΩ, Espaçamento das Pistas (mm) 10 mm, Altura do Dielétrico (mm) 22 mm, o resultado é 648.4.

Calculadora

Resultado
—

Fórmula

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

Descrição

A impedância diferencial de um par acoplado é inferior ao dobro da impedância de modo simples devido ao acoplamento eletromagnético entre as pistas. Quando as pistas estão muito afastadas (s >> h), o acoplamento é negligenciável e Zdiff aproxima-se de 2×Z0. À medida que as pistas se aproximam, a capacitância e a indutância mútuas aumentam, reduzindo Zdiff. Os alvos típicos de impedância diferencial são 90Ω (USB 2.0), 85Ω (PCIe) ou 100Ω (USB 3.0, Ethernet). Manter um espaçamento consistente ao longo de todo o percurso é essencial para o controlo de impedância.

Variáveis

  • Zdiff — Impedância diferencial (Ω)
  • Z0 — Impedância de modo simples de cada pista (Ω)
  • s — Espaçamento de bordo a bordo entre as pistas (mm)
  • h — Altura acima do plano de massa (mm)

Notas Práticas

Esta fórmula empírica destina-se a pares diferenciais em microstrip. Os pares diferenciais em stripline usam um fator de correção de acoplamento diferente. Um acoplamento apertado (s/h pequeno) melhora a rejeição de ruído de modo comum, mas torna Zdiff mais sensível a variações de espaçamento. O USB 2.0 exige 90Ω ±10%, o USB 3.x exige 85Ω ±15%. Adapte sempre o comprimento dos pares diferenciais dentro da tolerância de desfasamento especificada.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
Z0 Z0 de Modo Simples Ω mΩ, Ω, kΩ, MΩ
s Espaçamento das Pistas (mm) mm mm
h Altura do Dielétrico (mm) mm mm

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Z0 de Modo Simples 0.47 kΩ, Espaçamento das Pistas (mm) 10 mm, Altura do Dielétrico (mm) 22 mm
  2. 2. A relação: Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h))
  3. 3. Substituir: 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

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Z0 de Modo Simples 1 Ω, Espaçamento das Pistas (mm) 0.1 mm, Altura do Dielétrico (mm) 0.22 mm

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

Faixa baixa

Dados: Z0 de Modo Simples 10 Ω, Espaçamento das Pistas (mm) 1 mm, Altura do Dielétrico (mm) 2.2 mm

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

Típico

Dados: Z0 de Modo Simples 0.47 kΩ, Espaçamento das Pistas (mm) 10 mm, Altura do Dielétrico (mm) 22 mm

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

Faixa alta

Dados: Z0 de Modo Simples 4.7 kΩ, Espaçamento das Pistas (mm) 100 mm, Altura do Dielétrico (mm) 220 mm

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

Faixa máxima

Dados: Z0 de Modo Simples 47 kΩ, Espaçamento das Pistas (mm) 1000 mm, Altura do Dielétrico (mm) 2200 mm

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

Como Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) varia com Z0 de Modo Simples

Z0 de Modo Simples (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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Perguntas frequentes

Como se calcula Impedância de Par Diferencial?

Use Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h)). Com Z0 de Modo Simples 0.47 kΩ, Espaçamento das Pistas (mm) 10 mm, Altura do Dielétrico (mm) 22 mm, Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × e^(−0.96s/h)) dá 648.4.

Qual é a fórmula de Impedância de Par Diferencial?

A fórmula é Zdiff ≈ 2 × Z0 × (1 − 0.48 × exp(−0.96 × s/h)). A impedância diferencial de um par acoplado é inferior ao dobro da impedância de modo simples devido ao acoplamento eletromagnético entre as pistas.

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