プリント基板の設計では、通常、配線する前に設計したいものを積層し、厚さ、基板、層数などの情報に基づいてインピーダンスを計算します。計算すると、概ね以下の内容が得られます。

上の図からわかるように、上記のシングルエンド ネットワーク設計は通常 50 オームで制御されます。なぜ 25 オームや 80 オームではなく 50 オームで制御する必要があるのか​​と疑問に思う人も多いでしょう。
まず、デフォルトでは 50 オームが選択されており、業界の誰もがこの値を受け入れています。一般的に、一定の規格は公認された組織によって策定されなければならず、誰もがその規格に従って設計を行っています。
電子技術の大部分は軍事から来ています。まず、この技術は軍事で使用され、徐々に軍事から民生に移行していきます。第二次世界大戦中のマイクロ波応用の初期には、インピーダンスの選択は完全に使用ニーズに依存しており、標準値はありませんでした。技術の進歩に伴い、経済性と利便性のバランスをとるためにインピーダンス規格を与える必要があります。

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によって接続されています。 51.5 オームは非常に一般的ですが、実際に使用されているアダプタやコンバータは 50 ～ 51.5 オームです。これは陸軍と海軍の統合で解決されます。問題は、MILによって特別に開発されたJANと呼ばれる組織（後のDESC組織）が設立され、総合的な検討の結果、最終的に50オームが選択され、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形されました。標準。

この当時のヨーロッパの標準は60オームでした。その後間もなく、ヒューレット・パッカードのような有力企業の影響を受けて、ヨーロッパ諸国も変化を余儀なくされ、最終的には 50 オームが業界の標準になりました。これは慣例となっており、さまざまなケーブルに接続される PCB は、最終的にはインピーダンス整合のために 50 オームのインピーダンス規格に準拠する必要があります。

第二に、一般規格の策定は、PCB の製造プロセス、設計のパフォーマンスと実現可能性の包括的な考慮に基づいて行われます。

PCB の製造および処理技術の観点から、またほとんどの既存の PCB メーカーの設備を考慮すると、50 オームのインピーダンスを持つ PCB を製造することは比較的簡単です。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、より広い線幅と、薄い媒体またはより大きな誘電率が必要となり、現在の高密度基板を満たすことがより困難になることがわかります。インピーダンスが高すぎる場合は、より細い線路が必要です。幅広で厚い媒体や小さな誘電率は、EMI やクロストークの抑制には役立ちません。同時に、多層基板の加工や量産の観点からの信頼性は比較的低くなります。 50Ωのインピーダンスを制御します。共通基板(FR4等)、共通コア基板を使用する環境で、共通基板厚品(1mm、1.2mm等)を生産します。一般的な線幅（4～10mil）の設計が可能です。工場は加工に非常に便利で、加工に必要な設備もそれほど高くありません。

基板設計の観点からも総合的に考慮して50Ωを選択しています。 PCB トレースのパフォーマンスからすると、一般にインピーダンスが低い方が優れています。所定の線幅を持つ伝送線路の場合、面への距離が近づくほど、対応する EMI が減少し、クロストークも減少します。ただし、信号経路全体の観点から見ると、最も重要な要素の 1 つであるチップの駆動能力を考慮する必要があります。初期の頃、ほとんどのチップは 50 オーム未満のインピーダンスでは伝送線路を駆動できず、より高いインピーダンスの伝送線路は実装が不便でした。したがって、妥協点として 50 オームのインピーダンスが使用されます。

出典：この記事はインターネットから転送されたものであり、著作権は元の著者に属します。