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Impedance calculator: Difference between revisions

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'''Impedanz''' ist ein Thema aus dem Bereich der Hochfrequenztechnologie. Sie beschreibt die Wechselwirkung der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen zwischen einem Signalsender und der Leitung, die das Signal führt.
In high frequency PCB designs the impedance of a signal leading medium needs to be recognized. So it is convenient to determine the later width of a track in the layout already in the schematic. This should be possible for single signals or for signal classes as well. It is about the principle of how a StripLine should be constructed. [http://en.wikipedia.org/wiki/Stripline StripLine].<br><br>


Wenn zum Beispiel die Impedanz einer Leitung etwa nicht mit der Eingangsimpedanz eines Gerätes übereinstimmt, kommt es zu Störungen der Signal- oder Leistungsübertragung. Es kommt zu Resonanzerscheinungen durch Reflexionen innerhalb des elektromagnetischen Wellengefüges zwischen Quelle und Leitung was zu einem nichtlinearen Frequenzgang führen kann.
[[Image:stripline.png|StripLine (Cross section)]]<br>Image: StripLine (Cross section). The StripLine is the copper in the center.<br><br>


Bei Leiterplattendesigns für Hochfrequenz-Lösungen wünscht man sich, für einzelne Signale oder ganze Signalklassen bereits im Schaltplan eine möglichst günstige Leiterbahnbreite festzulegen. Es geht also um das Bauprinzip einer [http://de.wikipedia.org/wiki/Streifenleitung Streifenleitung] ([http://en.wikipedia.org/wiki/Stripline StripLine]).
Open in TARGET 3001! the impedance calculator either in the dialog ''Change signal wires'' (Double click on a signal wire or press [e] after having highlighted the signal) or in the dialog ''Edit signal classes'' (menu Actions).<br><br>
<table cellpadding="20" border="0">
<tr>
<td>[[image:impedanzkalkulator1_e.png|300px|The dialog "Change signal wires"]]<br>Image: The dialog: "Change signal wires"</td>
<td>[[image:impedanzkalkulator2_e.png|300px|The dialog "Edit signal classes"]]<br>Image: The dialog: "Edit signal classes"</td>
</tr>
</table><br>
The following terms are of interest:
* The hugeness (height) '''h''' of the dielectric agens the StripLine is embedded to (= the body of the PCB)
* The copper thickness '''t''' of the StripLine
* The permittivity '''<big>&#949;<sub>r</sub></big>''' of the dielectric agens


[[Image:stripline.png|StripLine (Querschnitt)]]<br>Bild: StripLine (Querschnitt)<br><br>
A certain '''Nominal impedance Z''' required, needs the required track width '''w''' according to the the facts given. This track width can be overtaken to the signal or the signal class as standard width.<br><br>
If the StripLine is placed double (differential StripLine), the distance '''s''' between both tracks plays an additional role. The required spacing between the tracks is calculated and overtaken to the signal class definitions as well.


Folgende Bestimmungsfaktoren spielen dabei eine Rolle:
[[Image:stripline_e.png|The Impedance calculator]]<br>Image: The Impedance calculator suggests the best track width and overtakes the value to a signal or a signal class.<br><br><br><br>
* Die Mächtigkeit (Höhe h) des Dielektrikums, in das die StripLine eingebettet ist (= Materialkörper der Leiterplatte)
* Die Kupfer-Dicke t der StripLine
* Die Durchlässigkeit des Dielektrikums, seine relative Permittivität <big>&#949;<sub>r</sub></big>
 
Eine Vorgeschriebene '''Nenn-Impedanz Z''' erfordert daraus resultierend die '''geforderte Leiterbahnbreite w''', der dann in die Signalklasse als Standard-Leiterbahnbreite übernommen werden kann.<br><br>
Wird der Streifenleiter gedoppelt verlegt (differential StripLine), spielt zusätzlich der Abstand s der beiden Leiterbahnen zueinander eine Rolle. Analog wird der geeignete Leiterbahnabstand zusätzlich in die Signalklasse als Standard-Leiterbahnabstand übernommen.
 
[[Image:stripline_e.png|Der Impedanz-Kalkulator]]<br>Bild: Der Impedanz-Kalkulator berechnet die optimale Leiterbahnbreite und übernimmt den Wert in die Signalklasse<br><br><br><br>






[[en:Impedance calculator]][[de:Impedanz-Kalkulator]][[fr:Calculateur d'impédance]]
[[en:Impedance calculator]][[de:Impedanz-Kalkulator]][[fr:Calculateur d'impédance]]

Latest revision as of 13:43, 4 June 2014

In high frequency PCB designs the impedance of a signal leading medium needs to be recognized. So it is convenient to determine the later width of a track in the layout already in the schematic. This should be possible for single signals or for signal classes as well. It is about the principle of how a StripLine should be constructed. StripLine.

StripLine (Cross section)
Image: StripLine (Cross section). The StripLine is the copper in the center.

Open in TARGET 3001! the impedance calculator either in the dialog Change signal wires (Double click on a signal wire or press [e] after having highlighted the signal) or in the dialog Edit signal classes (menu Actions).

The dialog "Change signal wires"
Image: The dialog: "Change signal wires"
The dialog "Edit signal classes"
Image: The dialog: "Edit signal classes"


The following terms are of interest:

  • The hugeness (height) h of the dielectric agens the StripLine is embedded to (= the body of the PCB)
  • The copper thickness t of the StripLine
  • The permittivity εr of the dielectric agens

A certain Nominal impedance Z required, needs the required track width w according to the the facts given. This track width can be overtaken to the signal or the signal class as standard width.

If the StripLine is placed double (differential StripLine), the distance s between both tracks plays an additional role. The required spacing between the tracks is calculated and overtaken to the signal class definitions as well.

The Impedance calculator
Image: The Impedance calculator suggests the best track width and overtakes the value to a signal or a signal class.




en:Impedance calculator