Kenapa reka bentuk PCB umumnya mengawal impedans 50 ohm?

Dalam proses reka bentuk PCB, sebelum penghalaan, kami secara amnya menyusun item yang ingin kami reka, dan mengira impedans berdasarkan ketebalan, substrat, bilangan lapisan dan maklumat lain. Selepas pengiraan, kandungan berikut biasanya boleh diperolehi.

 

PCB

 

Seperti yang dapat dilihat dari angka di atas, reka bentuk rangkaian tunggal di atas biasanya dikawal oleh 50 ohm, begitu banyak orang akan bertanya mengapa ia dikehendaki untuk mengawal mengikut 50 ohms dan bukannya 25 ohm atau 80 ohm?
Pertama sekali, 50 ohms dipilih secara lalai, dan semua orang dalam industri menerima nilai ini. Secara umumnya, standard tertentu mesti dirumuskan oleh organisasi yang diiktiraf, dan semua orang merancang mengikut piawaian.
Sebilangan besar teknologi elektronik berasal dari tentera. Pertama sekali, teknologi ini digunakan dalam tentera, dan perlahan -lahan dipindahkan dari tentera ke penggunaan awam. Pada hari -hari awal aplikasi gelombang mikro, semasa Perang Dunia Kedua, pilihan impedans sepenuhnya bergantung kepada keperluan penggunaan, dan tidak ada nilai standard. Dengan kemajuan teknologi, piawaian impedans perlu diberikan untuk menyeimbangkan keseimbangan antara ekonomi dan kemudahan.

 

PCB

 

Di Amerika Syarikat, saluran yang paling biasa digunakan dihubungkan dengan rod sedia ada dan paip air. 51.5 ohms sangat biasa, tetapi penyesuai dan penukar yang dilihat dan digunakan adalah 50-51.5 ohm; Ini diselesaikan untuk tentera bersama dan tentera laut. Masalah, sebuah organisasi yang dipanggil Jan telah ditubuhkan (kemudian organisasi DESC), yang dibangunkan khas oleh MIL, dan akhirnya memilih 50 ohm selepas pertimbangan yang komprehensif, dan kateter yang berkaitan dihasilkan dan diubah menjadi pelbagai kabel. Piawaian.

Pada masa ini, standard Eropah adalah 60 ohm. Tidak lama selepas itu, di bawah pengaruh syarikat-syarikat dominan seperti Hewlett-Packard, orang Eropah juga terpaksa berubah, jadi 50 ohm akhirnya menjadi standard dalam industri. Ia telah menjadi konvensyen, dan PCB yang disambungkan ke pelbagai kabel akhirnya diperlukan untuk mematuhi standard impedans 50 ohm untuk padanan impedans.

Kedua, perumusan piawaian umum akan berdasarkan pertimbangan komprehensif proses pengeluaran PCB dan prestasi reka bentuk dan kemungkinan.

Dari perspektif teknologi pengeluaran dan pemprosesan PCB, dan memandangkan peralatan pengeluar PCB yang paling sedia ada, ia agak mudah untuk menghasilkan PCB dengan impedans 50 ohm. Dari proses pengiraan impedans, dapat dilihat bahawa impedans yang terlalu rendah memerlukan lebar garis yang lebih luas dan medium nipis atau pemalar dielektrik yang lebih besar, yang lebih sukar untuk memenuhi papan berkepadatan tinggi semasa di ruang angkasa; Terlalu tinggi impedans memerlukan garis yang lebih nipis dan media tebal atau pemalar dielektrik kecil tidak kondusif untuk penindasan EMI dan crosstalk. Pada masa yang sama, kebolehpercayaan pemprosesan untuk papan pelbagai lapisan dan dari perspektif pengeluaran besar-besaran akan agak miskin. Kawal 50 ohm impedans. Di bawah persekitaran menggunakan papan biasa (FR4, dan lain -lain) dan Lembaga Teras Biasa, menghasilkan produk ketebalan papan yang sama (seperti 1mm, 1.2mm, dan lain -lain). Lebar garis biasa (4 ~ 10 juta) boleh direka. Kilang ini sangat mudah untuk diproses, dan keperluan peralatan untuk pemprosesannya tidak begitu tinggi.

Dari perspektif reka bentuk PCB, 50 ohms juga dipilih selepas pertimbangan yang komprehensif. Dari prestasi jejak PCB, impedans yang rendah pada umumnya lebih baik. Untuk talian penghantaran dengan lebar garis yang diberikan, semakin dekat jarak ke pesawat adalah, EMI yang sepadan akan dikurangkan, dan crosstalk juga akan dikurangkan. Walau bagaimanapun, dari perspektif laluan isyarat penuh, salah satu faktor yang paling kritikal perlu dipertimbangkan, iaitu, keupayaan pemacu cip. Pada hari -hari awal, kebanyakan cip tidak dapat memacu saluran penghantaran dengan impedans kurang daripada 50 ohm, dan talian penghantaran dengan impedans yang lebih tinggi tidak selesa untuk dilaksanakan. Jadi 50 ohm impedans digunakan sebagai kompromi.

Sumber: Artikel ini dipindahkan dari Internet, dan hak cipta milik pengarang asal.