集中定数 分布定数

集中定数と分布定数の境目の計算機です。 周波数を入力すると、集中定数として扱える限界の配線長を求めます 配線長を入力すると、集中定数として扱える限界の周波数を求めます

集中定数 分布定数の説明図
mm
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SI接頭辞可(4k7 / 1M / 10m / 220)。大文字M=メガ、小文字m=ミリ

境目となる配線長
mm
境目となる信号周波数
MHz
詳細設定 — 誘電体厚み・銅箔厚さ・基板の比誘電率
mm
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εr
計算履歴
入力欄で Enter を押すと、その時点の値がここに残ります。

計算式

集中定数の条件: 配線長 < λ/10
限界配線長: L = 0.25 / (2π × f × √(L₀ × C₀))
(L₀,C₀:単位長さあたりのインダクタンス・容量)

設計のポイント

電気回路の部品は、寸法が信号波長より十分小さければ「集中定数」として扱えます。高周波では部品・配線の寸法が波長に近づき、伝搬の遅れや位相変化を無視できなくなります(分布定数)。

目安:波長の1/10以下なら集中定数で設計可能

FR-4基板(εr=4.3)、1GHz の場合:
→ 基板上の波長 ≈ 145 mm → 限界配線長 ≈ 14.5 mm

分布定数を考慮すべき回路:RF回路、高速シリアルバス(PCIe Gen4以上)、マイクロ波フィルタ