なぜPCB設計は一般的に50オームのインピーダンスを制御するのですか?

PCB設計の過程で、ルーティングする前に、設計するアイテムをスタックし、厚さ、基質、層の数、その他の情報に基づいてインピーダンスを計算します。計算後、通常、次のコンテンツを取得できます。

 

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上記の図からわかるように、上記のシングルエンドのネットワーク設計は一般に50オームで制御されているため、多くの人が25オームまたは80オームではなく50オームに従って制御する必要がある理由を尋ねます。
まず第一に、50オームがデフォルトで選択され、業界の全員がこの価値を受け入れます。一般的に言えば、特定の基準は認識された組織によって策定されなければならず、誰もが標準に従って設計しています。
電子技術の大部分は軍から来ています。まず第一に、この技術は軍隊で使用されており、軍隊から民間の使用にゆっくりと移転されます。マイクロ波アプリケーションの初期には、第二次世界大戦中、インピーダンスの選択は使用のニーズに完全に依存しており、標準的な価値はありませんでした。テクノロジーの進歩により、経済と利便性のバランスをとるために、インピーダンス基準を指定する必要があります。

 

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米国では、最も一般的に使用される導管は、既存のロッドと水道管で接続されています。 51.5オームは非常に一般的ですが、見られて使用されるアダプターとコンバーターは50-51.5オームです。これは、共同軍と海軍のために解決されます。問題、Janと呼ばれる組織が設立され(後のDESC組織)、MILによって特別に開発され、包括的な考慮事項の後に50オームを選択し、関連するカテーテルが製造され、さまざまなケーブルに変換されました。基準。

現時点では、欧州標準は60オームでした。その後まもなく、Hewlett-Packardのような支配的な企業の影響下で、ヨーロッパ人も変化を余儀なくされたため、50オームは最終的に業界の標準になりました。それは慣習となっており、さまざまなケーブルに接続されたPCBは、インピーダンスマッチングのための50オームのインピーダンス標準に準拠するために最終的に必要です。

第二に、一般的な標準の策定は、PCBの生産プロセスと設計のパフォーマンスと実現可能性に関する包括的な考慮事項に基づいています。

PCBの生産および処理技術の観点から、ほとんどの既存のPCBメーカーの機器を考慮すると、50オームのインピーダンスでPCBを生産するのは比較的簡単です。インピーダンス計算プロセスから、インピーダンスが低すぎると、より広い線の幅と薄い培地またはより大きな誘電率が必要であることがわかります。高すぎるインピーダンスには、より薄い線が広く、厚い培地または小さな誘電定数がEMIとクロストークの抑制を助長しません。同時に、多層ボードの処理の信頼性は、大量生産の観点からは比較的貧弱です。 50オームのインピーダンスを制御します。一般的なボード(FR4など)と共通コアボードを使用する環境では、共通のボード厚さ製品(1mm、1.2mmなど)を生成します。共通のライン幅(4〜10mil)を設計できます。工場は処理するのに非常に便利であり、その処理のための機器の要件はそれほど高くありません。

PCB設計の観点から見ると、包括的な検討後に50オームも選択されます。 PCBトレースのパフォーマンスから、低インピーダンスは一般的に優れています。特定のライン幅の伝送ラインの場合、平面までの距離が近づくと、対応するEMIが減少し、クロストークも削減されます。ただし、完全な信号パスの観点から見ると、最も重要な要因の1つ、つまりチップの駆動能力を考慮する必要があります。初期の頃は、ほとんどのチップはインピーダンスで50オーム未満の伝送ラインを駆動できず、より高いインピーダンスのある伝送ラインは実装するのに不便でした。したがって、50オームのインピーダンスは妥協として使用されます。

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