Waarom regelt het PCB-ontwerp over het algemeen de impedantie van 50 ohm?

Tijdens het PCB-ontwerp stapelen we, vóór het routeren, over het algemeen de items die we willen ontwerpen, en berekenen we de impedantie op basis van de dikte, het substraat, het aantal lagen en andere informatie. Na de berekening kan in het algemeen de volgende inhoud worden verkregen.

 

PCB

 

Zoals uit de bovenstaande afbeelding blijkt, wordt het bovenstaande netwerkontwerp met één uiteinde over het algemeen bestuurd door 50 ohm, dus veel mensen zullen zich afvragen waarom het nodig is om te regelen volgens 50 ohm in plaats van 25 ohm of 80 ohm?
Allereerst is standaard 50 ohm geselecteerd en iedereen in de branche accepteert deze waarde. Over het algemeen moet een bepaalde standaard door een erkende organisatie zijn geformuleerd en ontwerpt iedereen volgens die standaard.
Een groot deel van de elektronische technologie is afkomstig van het leger. In de eerste plaats wordt de technologie gebruikt in het leger, en langzaam wordt deze overgedragen van militair naar civiel gebruik. In de begindagen van microgolftoepassingen, tijdens de Tweede Wereldoorlog, was de keuze van de impedantie volledig afhankelijk van de gebruiksbehoeften en bestond er geen standaardwaarde. Met de vooruitgang van de technologie moeten impedantienormen worden gegeven om een ​​evenwicht te vinden tussen zuinigheid en gemak.

 

PCB

 

In de Verenigde Staten zijn de meest gebruikte leidingen verbonden door bestaande stangen en waterleidingen. 51,5 ohm is heel gebruikelijk, maar de adapters en converters die je ziet en gebruikt zijn 50-51,5 ohm; voor het gezamenlijke leger en de marine is dit opgelost. Probleem: er werd een organisatie opgericht met de naam JAN (later DESC-organisatie), speciaal ontwikkeld door MIL, en uiteindelijk na uitvoerige overweging gekozen voor 50 ohm, en de bijbehorende katheters werden vervaardigd en omgezet in verschillende kabels. Normen.

Op dat moment was de Europese norm 60 ohm. Kort daarna werden de Europeanen, onder invloed van dominante bedrijven als Hewlett-Packard, ook gedwongen om te veranderen, zodat 50 ohm uiteindelijk een standaard werd in de industrie. Het is een conventie geworden en de PCB die op verschillende kabels is aangesloten, moet uiteindelijk voldoen aan de impedantienorm van 50 ohm voor impedantie-matching.

Ten tweede zal de formulering van algemene normen gebaseerd zijn op alomvattende overwegingen van het PCB-productieproces, de ontwerpprestaties en haalbaarheid.

Vanuit het perspectief van de productie- en verwerkingstechnologie van PCB's, en gezien de apparatuur van de meeste bestaande PCB-fabrikanten, is het relatief eenvoudig om PCB's met een impedantie van 50 ohm te produceren. Uit het impedantieberekeningsproces blijkt dat een te lage impedantie een grotere lijnbreedte en een dun medium of een grotere diëlektrische constante vereist, wat moeilijker is om te voldoen aan de huidige hogedichtheidsplaat in de ruimte; een te hoge impedantie vereist een dunnere lijn. Brede en dikke media of kleine diëlektrische constanten zijn niet bevorderlijk voor de onderdrukking van EMI en overspraak. Tegelijkertijd zal de betrouwbaarheid van de verwerking voor meerlaagse platen en vanuit het perspectief van massaproductie relatief slecht zijn. Regel de impedantie van 50 ohm. In de omgeving van het gebruik van gewone platen (FR4, enz.) en gewone kernplaten, produceert u producten met een gewone plaatdikte (zoals 1 mm, 1,2 mm, enz.). Gemeenschappelijke lijnbreedtes (4~10mil) kunnen worden ontworpen. De fabriek is erg gemakkelijk te verwerken en de apparatuurvereisten voor de verwerking ervan zijn niet erg hoog.

Vanuit het perspectief van PCB-ontwerp wordt na uitgebreide overweging ook 50 ohm gekozen. Wat de prestaties van PCB-sporen betreft, is een lage impedantie over het algemeen beter. Voor een transmissielijn met een bepaalde lijnbreedte geldt dat hoe dichter de afstand tot het vlak is, de overeenkomstige EMI zal worden verminderd en de overspraak ook zal worden verminderd. Vanuit het perspectief van het volledige signaalpad moet echter rekening worden gehouden met een van de meest kritische factoren, namelijk de aandrijfcapaciteit van de chip. Vroeger konden de meeste chips geen transmissielijnen met een impedantie van minder dan 50 ohm aandrijven, en transmissielijnen met een hogere impedantie waren lastig te implementeren. Daarom wordt een impedantie van 50 ohm als compromis gebruikt.

Bron: Dit artikel is afkomstig van internet en het auteursrecht behoort toe aan de oorspronkelijke auteur.