PCB 差分阻抗计算器 (Diff-Pair Impedance)

在高速数字电路与总线设计中,差分信号线必须严格控制差分特征阻抗 $Z_{diff}$(如 USB 90$\Omega$、HDMI/DP/以太网 100$\Omega$、CAN/RS-485 120$\Omega$)。本工具根据板材介质厚度 $H$、介电常数 $\varepsilon_r$ 及走线尺寸,精确推算差分阻抗 $Z_{diff}$ 与单端阻抗 $Z_o$。

4 层板 JLC/华秋 典型半固化片 Prepreg 厚度约为 3.5–5.0 mil
两走线内边缘之间的距离

阻抗计算结果

差分特征阻抗 Zdiff— Ω
单端特征阻抗 Z0 (单线无耦合时)— Ω
奇模阻抗 Zodd— Ω
偶模阻抗 Zeven— Ω
阻抗匹配评估与偏差—

IPC-2141 微带差分对近似推导公式:

$$Z_0 = \frac{87}{\sqrt{\epsilon_r + 1.41}} \ln\left( \frac{5.98 H}{0.8 W + T} \right) \quad [\Omega]$$

$$Z_{diff} \approx 2 Z_0 \times \left( 1 - 0.48 \times e^{-0.96 \frac{S}{H}} \right) \quad [\Omega]$$

注:实际生产时板厂(如嘉立创/华秋)阻抗管控以其叠层匹配工具为准,本工具提供非常准确的前期 Layout 规划依据。