در فرآیند طراحی PCB، قبل از مسیریابی، ما به طور کلی مواردی را که می خواهیم طراحی کنیم روی هم قرار می دهیم و امپدانس را بر اساس ضخامت، بستر، تعداد لایه ها و سایر اطلاعات محاسبه می کنیم. پس از محاسبه، به طور کلی می توان محتوای زیر را به دست آورد.

همانطور که از شکل بالا مشخص است، طراحی شبکه تک سر بالا به طور کلی با 50 اهم کنترل می شود، بنابراین بسیاری از افراد این سوال را خواهند داشت که چرا به جای 25 اهم یا 80 اهم باید بر اساس 50 اهم کنترل کرد؟
اول از همه، 50 اهم به طور پیش فرض انتخاب شده است و همه افراد در صنعت این مقدار را می پذیرند. به طور کلی، یک استاندارد خاص باید توسط یک سازمان شناخته شده تدوین شود و همه بر اساس استاندارد طراحی می کنند.
بخش بزرگی از فناوری الکترونیکی از ارتش می آید. اول از همه، این فناوری در ارتش استفاده می شود و به آرامی از نظامی به غیر نظامی منتقل می شود. در روزهای اولیه کاربرد مایکروویو، در طول جنگ جهانی دوم، انتخاب امپدانس کاملاً به نیازهای استفاده وابسته بود و هیچ مقدار استانداردی وجود نداشت. با پیشرفت تکنولوژی، استانداردهای امپدانس باید ارائه شود تا تعادلی بین اقتصاد و راحتی ایجاد شود.

در ایالات متحده، متداول ترین لوله های مورد استفاده توسط میله ها و لوله های آب موجود به هم متصل می شوند. 51.5 اهم بسیار رایج است، اما آداپتورها و مبدل های دیده شده و مورد استفاده 50-51.5 اهم هستند. این برای ارتش مشترک و نیروی دریایی حل شده است. مشکل، سازمانی به نام JAN تأسیس شد (بعدها سازمان DESC) که به طور ویژه توسط MIL توسعه یافت و در نهایت پس از بررسی جامع 50 اهم انتخاب شد و کاتترهای مربوطه تولید و به کابل های مختلف تبدیل شدند. استانداردها

در این زمان استاندارد اروپا 60 اهم بود. اندکی بعد، تحت تأثیر شرکت های مسلط مانند هیولت پاکارد، اروپایی ها نیز مجبور به تغییر شدند، بنابراین 50 اهم در نهایت به یک استاندارد در صنعت تبدیل شد. این تبدیل به یک قرارداد شده است و PCB متصل به کابل های مختلف در نهایت باید با استاندارد امپدانس 50 اهم برای تطبیق امپدانس مطابقت داشته باشد.

ثانیاً، تدوین استانداردهای کلی بر اساس ملاحظات جامع فرآیند تولید PCB و عملکرد و امکان سنجی طراحی خواهد بود.

از منظر فناوری تولید و پردازش PCB و با توجه به تجهیزات اکثر سازندگان PCB موجود، تولید PCB با امپدانس 50 اهم نسبتا آسان است. از فرآیند محاسبه امپدانس، می توان دریافت که یک امپدانس خیلی کم نیاز به عرض خط گسترده تر و یک محیط نازک یا یک ثابت دی الکتریک بزرگتر دارد، که پاسخگویی به برد با چگالی بالا فعلی در فضا دشوارتر است. امپدانس خیلی بالا به خط نازک تری نیاز دارد رسانه های پهن و ضخیم یا ثابت های دی الکتریک کوچک برای سرکوب EMI و تداخل مساعد نیستند. در عین حال، قابلیت اطمینان پردازش برای تخته های چند لایه و از منظر تولید انبوه نسبتا ضعیف خواهد بود. امپدانس 50 اهم را کنترل کنید. در محیط استفاده از تخته های معمولی (FR4 و غیره) و تخته های هسته معمولی، محصولات با ضخامت تخته معمولی (مانند 1 میلی متر، 1.2 میلی متر و غیره) تولید کنید. عرض خطوط مشترک (4 ~ 10 میلی متر) را می توان طراحی کرد. این کارخانه برای پردازش بسیار راحت است و تجهیزات مورد نیاز برای پردازش آن بسیار بالا نیست.

از دیدگاه طراحی PCB، 50 اهم نیز پس از بررسی جامع انتخاب می شود. از عملکرد ردهای PCB، امپدانس کم به طور کلی بهتر است. برای یک خط انتقال با عرض خط معین، هرچه فاصله به هواپیما نزدیک‌تر باشد، EMI مربوطه کاهش می‌یابد و تداخل نیز کاهش می‌یابد. با این حال، از منظر مسیر سیگنال کامل، یکی از مهم ترین عوامل، یعنی قابلیت درایو تراشه، باید در نظر گرفته شود. در روزهای اولیه، اکثر تراشه‌ها نمی‌توانستند خطوط انتقال با امپدانس کمتر از 50 اهم را هدایت کنند و خطوط انتقال با امپدانس بالاتر برای پیاده‌سازی ناخوشایند بودند. بنابراین امپدانس 50 اهم به عنوان یک مصالحه استفاده می شود.

منبع: این مقاله از اینترنت منتقل شده است و حق چاپ متعلق به نویسنده اصلی است.