¿Por qué el diseño de PCB generalmente controla una impedancia de 50 ohmios?

En el proceso de diseño de PCB, antes del enrutamiento, generalmente apilamos los elementos que queremos diseñar y calculamos la impedancia en función del grosor, el sustrato, la cantidad de capas y otra información. Después del cálculo, generalmente se puede obtener el siguiente contenido.

 

tarjeta de circuito impreso

 

Como se puede ver en la figura anterior, el diseño de red de un solo extremo anterior generalmente está controlado por 50 ohmios, por lo que mucha gente preguntará por qué es necesario controlar según 50 ohmios en lugar de 25 ohmios u 80 ohmios.
En primer lugar, se selecciona 50 ohmios de forma predeterminada y todos en la industria aceptan este valor. En términos generales, un determinado estándar debe ser formulado por una organización reconocida y todos diseñan de acuerdo con el estándar.
Gran parte de la tecnología electrónica proviene del ejército. En primer lugar, la tecnología se utiliza en el ámbito militar y poco a poco se transfiere del uso militar al civil. En los primeros días de las aplicaciones de microondas, durante la Segunda Guerra Mundial, la elección de la impedancia dependía completamente de las necesidades de uso y no existía un valor estándar. Con el avance de la tecnología, es necesario establecer estándares de impedancia para lograr un equilibrio entre economía y conveniencia.

 

tarjeta de circuito impreso

 

En los Estados Unidos, los conductos más utilizados están conectados mediante varillas y tuberías de agua existentes. 51,5 ohmios es muy común, pero los adaptadores y convertidores que se ven y utilizan son de 50 a 51,5 ohmios; Esto está resuelto para el ejército y la marina conjuntos. Problema, se estableció una organización llamada JAN (más tarde organización DESC), desarrollada especialmente por MIL, y finalmente seleccionó 50 ohmios después de una consideración exhaustiva, y los catéteres relacionados se fabricaron y transformaron en varios cables. Estándares.

En ese momento, el estándar europeo era de 60 ohmios. Poco después, bajo la influencia de empresas dominantes como Hewlett-Packard, los europeos también se vieron obligados a cambiar, por lo que los 50 ohmios finalmente se convirtieron en un estándar en la industria. Se ha convertido en una convención y, en última instancia, se requiere que la PCB conectada a varios cables cumpla con el estándar de impedancia de 50 ohmios para la adaptación de impedancia.

En segundo lugar, la formulación de normas generales se basará en consideraciones integrales del proceso de producción de PCB y del desempeño y viabilidad del diseño.

Desde la perspectiva de la tecnología de producción y procesamiento de PCB, y considerando los equipos de la mayoría de los fabricantes de PCB existentes, es relativamente fácil producir PCB con una impedancia de 50 ohmios. Del proceso de cálculo de la impedancia se puede ver que una impedancia demasiado baja requiere un ancho de línea más amplio y un medio delgado o una constante dieléctrica mayor, lo que es más difícil de cumplir con la placa de alta densidad actual en el espacio; una impedancia demasiado alta requiere una línea más delgada Los medios anchos y gruesos o las constantes dieléctricas pequeñas no favorecen la supresión de EMI y diafonía. Al mismo tiempo, la fiabilidad del procesamiento de tableros multicapa y desde la perspectiva de la producción en masa será relativamente pobre. Controla la impedancia de 50 ohmios. En el entorno de uso de tableros comunes (FR4, etc.) y tableros de núcleo común, produzca productos de espesor de tablero común (como 1 mm, 1,2 mm, etc.). Se pueden diseñar anchos de línea comunes (4 ~ 10 mil). La fábrica es muy conveniente para procesar y los requisitos de equipo para su procesamiento no son muy altos.

Desde la perspectiva del diseño de PCB, también se seleccionan 50 ohmios después de una consideración exhaustiva. Según el rendimiento de las trazas de PCB, la baja impedancia es generalmente mejor. Para una línea de transmisión con un ancho de línea determinado, cuanto más cerca esté la distancia del plano, se reducirá la EMI correspondiente y también se reducirá la diafonía. Sin embargo, desde la perspectiva de la ruta completa de la señal, es necesario considerar uno de los factores más críticos, es decir, la capacidad de accionamiento del chip. Al principio, la mayoría de los chips no podían controlar líneas de transmisión con una impedancia inferior a 50 ohmios, y las líneas de transmisión con mayor impedancia eran incómodas de implementar. Por lo tanto, se utiliza una impedancia de 50 ohmios como compromiso.

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