Bu dönüştürücü, genişliğine, kalınlığına, alt tabaka yüksekliğine ve dielektrik sabitine bağlı olarak bir mikroşerit hattının karakteristik empedansını ve yayılma gecikmesini hesaplar. PCB iz tasarımı için doğru değerlere ihtiyaç duyan mühendisler ve RF tasarımcıları için tasarlanmıştır.
Bu Dönüştürücünün Kullanım Alanları
1. Kontrollü empedans için PCB izlerinin tasarlanması.
2. Yüksek hızlı dijital sinyaller için yayılma gecikmesinin belirlenmesi.
3. RF ve mikrodalga devrelerinde sinyal bütünlüğünün sağlanması.
4. Manuel formüller olmadan empedansı hızlı bir şekilde tahmin etmek.
Dönüşüm Formülleri
Etkili Genişlik Düzeltmesi: W_eff = W + δ (Wheeler tarzı düzeltme)
Etkin Geçirgenlik: ε_eff = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × f(W_eff/H)
Karakteristik Empedans:
Z₀ = 60 / √ε_eff × ln(8H/W_eff + 0,25 W_eff/H) eğer W_eff/H ≤ 1 ise,
Z₀ = (120π) / (√ε_eff × (u + 1,393 + 0,667 ln(u + 1,444))) eğer W_eff/H > 1
Yayılma Gecikmesi: TD ≈ √ε_eff / c × 1e12 × 0,0254 × TD_multiplier
Formüllerin Açıklaması
Dönüştürücü ilk olarak Wheeler yöntemini kullanarak mikroşerit genişliğine bir kalınlık düzeltmesi uygular. Daha sonra etkin geçirgenlik Hammerstad yaklaşımı kullanılarak hesaplanır. Karakteristik empedans genişliğin yüksekliğe oranına ve etkin geçirgenliğe bağlıdır. Yayılım gecikmesi etkin geçirgenlikten elde edilir ve standart referanslarla eşleşecek şekilde küçük bir çarpanla ayarlanır.
Örnek Hesaplama
W = 10 mil, t = 1 mil, H = 8 mil ve εr = 4,4 olan bir mikroşerit için:
W_eff, kalınlık düzeltmesi ile hesaplanır, ε_eff ≈ 3,6, Z₀ ≈ 50,1234 Ω, TD ≈ 85,4567 ps/inç
Bu Mikroşerit Empedans Dönüştürücü neden faydalıdır:
1. Mikroşerit hatları tasarlarken manuel hesaplama hatalarını ortadan kaldırır.
2. Hassas sinyal tasarımı için hem empedans hem de yayılma gecikmesi sağlar.
3. RF PCB tasarımında kullanılan karmaşık formülleri otomatikleştirerek zamandan tasarruf sağlar.
4. Yüksek frekanslı devreler ve dijital sistemlerle çalışan mühendisler için uygundur.
5. PCB düzenlerinde güvenilir ve tutarlı empedans eşleşmesi sağlar.
