Calculadora de par diferencial e diafonia
Dimensione seis geometrias acopladas, compare os modos ímpar e par e estime a diafonia na extremidade próxima a partir do tempo de subida e do comprimento de percurso paralelo.
Geometria e empilhamento
Valores nominais em oz/ft². Para uma camada externa, use a espessura final após metalização informada pelo fabricante.
Seção transversal da geometria
Relações modais
Impedâncias calculadas
Estimativa de diafonia NEXT
Modelo de linhas acopladas terminadas: a diafonia NEXT cresce com o comprimento do percurso paralelo até que o dobro do tempo de propagação se aproxime do tempo de subida do sinal.
Estimativa quase estática preliminar. Transições, vias, perdas, máscara de solda, rugosidade, assimetrias e diafonia FEXT não são modeladas. Confirme o empilhamento com o fabricante e use um solucionador eletromagnético para interfaces rápidas ou margens estreitas.
Guia de integridade do sinal
Tamanho de um par diferencial e interpretação XTALK
Um par diferencial envolve mais que duas trilhas de 50 Ω. O acoplamento cria modos par e ímpar; o modo ímpar determina a impedância diferencial. O mesmo acoplamento também determina a diafonia entre os condutores.
Método e hipóteses
A ferramenta primeiro calcula impedância de traço isolado com o modelo quasi-estático correspondente ao stack-up. As correções de acoplamento fornecem Zodd e Zeven, com Zdiff = 2·Zodd e Zcommon = Zeven/2. As impedâncias modais produzem Kb. A estimativa NEXT terminada é então escalonada pela razão de duas vezes o tempo de voo da zona acoplada para o tempo de subida do sinal.
Entradas a verificar
Simetria-striplina H
Neste modo, H é a distância total entre ambos os planos de referência. Os vestígios estão centrados entre esses planos, e a espessura de cobre T está incluída em H.
S é a folga entre bordas
Para geometrias ligadas à borda, medir S entre bordas de cobre, não linhas centrais. Para o acoplamento lateral, S é a folga dielétrica vertical entre superfícies de cobre viradas.
Tempo de subida, não taxa de bits
Crosstalk é impulsionado pela taxa de vantagem. Use o tempo de aumento de 10-90% do motorista ou um valor derivado do IBIS; a taxa de dados por si só não descreve o conteúdo de alta frequência.
Comprimento real de execução paralela
Digite apenas o comprimento sobre o qual ambos os traços permanecem paralelos no mesmo ambiente eletromagnético. Analisar transições e mudanças de camada separadamente.
Procedimento recomendado
- 1Escolha a geometria e digite as dimensões de empilhamento pressionadas e a espessura de cobre acabada.
- 2Afinar W e S para colocar Zdiff dentro da janela de interface, em seguida, inspecionar Zodd e sensibilidade de acoplamento.
- 3Avaliar o NEXT com a borda mais rápida, depois ter impedância e estruturas críticas confirmadas pelo fabricante ou um solucionador.
Por que o comprimento acoplado importa
Dois traços mantêm a mesma impedância modal independentemente do comprimento, mas um segmento curto produz menos NEXT enquanto o dobro do seu tempo de voo permanece abaixo do tempo de subida. Uma vez atingido o comprimento de saturação, a extensão do segmento ideal já não eleva o pico do modelo.
O que este cálculo XTALK não cobre
O NEXT resultado cobre o acoplamento entre dois condutores uniformes, corretamente terminados. Não resolve acoplamento par-a-pare, FEXT em microstrip inhomogêneo, descontinuidades, desequilíbrio P/N, conversão de modo, perda ou ressonâncias. Esses casos requerem matrizes RLGC, parâmetros S ou um solucionador 2D/3D.
Perguntas frequentes
Zdiff é sempre o dobro de 50 Ω?
Não. Duas trilhas isoladas de 50 Ω se aproximam de 100 Ω de impedância diferencial quando estão afastadas. Aproximá-las reduz Zodd; portanto, Zdiff = 2·Zodd cai abaixo de 100 Ω, a menos que a largura ou o empilhamento seja ajustado.
O roteamento lateral é melhor do que o acoplamento de bordas?
Não em geral. Broadside roteamento pode economizar largura, mas é sensível ao registro de camadas e muitas vezes cria assimétrico P / N vias. O acoplamento de borda em uma camada é geralmente mais simples de fabricar e verificar.
Por que FEXT não é exibido?
FEXT depende da diferença de velocidade entre os modos par e ímpar. É quase zero em stripline homogêneo, mas depende fortemente de campos no ar, máscara de solda, e dielétrico para microstrip. Um valor credível requer um solucionador modal em vez de um coeficiente genérico.
Referências para consulta
- IPC-2141A, Guia de Design para Placas de Circuito de Impedância de Alta Velocidade Controlada, seções em microstrip e linhas conectadas.
- B. C. Wadell, Manual de Design de Linhas de Transmissão, Casa Artech, modelos de linha acoplados.
- S. C. Thierauf, High-Speed Circuit Board Signal Integrity, Artech House, even/odd-mode e Crosstalk análise.
Conteúdo educativo original, revisado pela última vez em 14 de setembro de 2026 quanto à clareza técnica. Antes de energizar ou fabricar o circuito, confira as folhas de dados, as normas aplicáveis e o seu projeto.