Impedância de Microstrip

Fórmula

Descrição

Uma microstrip é uma linha de transmissão formada por uma pista na camada superior ou inferior de uma PCB com um plano de massa por baixo, separados pelo substrato dielétrico. A impedância característica depende da geometria da pista e da constante dielétrica do substrato. Esta aproximação empírica funciona bem para rácios w/h entre 0,1 e 2,0 e tem uma exatidão dentro de 2% para geometrias típicas de PCB. As pistas de impedância controlada são essenciais para sinais digitais de alta velocidade (USB, PCIe, DDR, Ethernet) e circuitos de RF, a fim de evitar reflexões de sinal.

Variáveis

• Z₀ — Impedância característica (Ω)
• εr — Constante dielétrica relativa do substrato (FR-4 ≈ 4,2-4,8)
• h — Altura do dielétrico entre a pista e o plano de massa (mm)
• w — Largura da pista (mm)
• t — Espessura do cobre (mm)

Notas Práticas

Objetivos de impedância comuns: USB 90 Ω diferencial, PCIe 85 Ω diferencial, DDR4 40 Ω simples (single-ended), 100BASE-TX 100 Ω diferencial, RF 50 Ω simples. Os fabricantes de PCB conseguem manter tolerâncias de impedância de ±10% para empilhamentos (stackups) padrão. Use sempre os dados de empilhamento do fabricante para cálculos precisos, pois εr varia com a frequência e com o processo de fabrico.