Por que o design da PCB geralmente controla a impedância de 50 ohm?

No processo de design da PCB, antes do roteamento, geralmente empilhamos os itens que queremos projetar e calculamos a impedância com base na espessura, substrato, número de camadas e outras informações. Após o cálculo, geralmente o conteúdo seguinte pode ser obtido.

 

PCB

 

Como pode ser visto na figura acima, o design de rede de extremidade única acima é geralmente controlada por 50 ohms, muitas pessoas perguntarão por que é necessário controlar de acordo com 50 ohms em vez de 25 ohms ou 80 ohms?
Primeiro de tudo, 50 ohms são selecionados por padrão, e todos no setor aceitam esse valor. De um modo geral, um certo padrão deve ser formulado por uma organização reconhecida e todos estão projetando de acordo com o padrão.
Uma grande parte da tecnologia eletrônica vem das forças armadas. Primeiro de tudo, a tecnologia é usada nas forças armadas e é lentamente transferida do uso militar para o civil. Nos primeiros dias das aplicações de microondas, durante a Segunda Guerra Mundial, a escolha da impedância dependia completamente das necessidades de uso e não havia valor padrão. Com o avanço da tecnologia, os padrões de impedância precisam ser dados para encontrar um equilíbrio entre economia e conveniência.

 

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Nos Estados Unidos, os conduítes mais usados ​​são conectados por hastes e tubos de água existentes. 51,5 ohms é muito comum, mas os adaptadores e conversores vistos e usados ​​são de 50 a 51,5 ohms; Isso é resolvido para o Exército Conjunto e a Marinha. Problem, uma organização chamada Jan foi estabelecida (posteriormente, a organização DESC), especialmente desenvolvida por MIL, e finalmente selecionou 50 ohms após consideração abrangente, e os cateteres relacionados foram fabricados e transformados em vários cabos. Padrões.

Neste momento, o padrão europeu era de 60 ohms. Logo depois, sob a influência de empresas dominantes como Hewlett-Packard, os europeus também foram forçados a mudar, então 50 ohms acabaram se tornando um padrão no setor. Tornou -se uma convenção, e o PCB conectado a vários cabos é necessário para cumprir o padrão de impedância de 50 ohm para a correspondência de impedância.

Em segundo lugar, a formulação de padrões gerais será baseada em considerações abrangentes do processo de produção de PCB e desempenho e viabilidade do design.

Do ponto de vista da tecnologia de produção e processamento de PCBs e, considerando o equipamento da maioria dos fabricantes de PCBs existentes, é relativamente fácil produzir PCBs com impedância de 50 ohm. A partir do processo de cálculo da impedância, pode-se observar que uma impedância muito baixa requer uma largura de linha mais ampla e um meio fino ou uma constante dielétrica maior, que é mais difícil de atender à placa atual de alta densidade no espaço; A impedância muito alta requer uma linha mais fina de largura e meios grossos ou pequenas constantes dielétricas não são propícias à supressão de EMI e diafonia. Ao mesmo tempo, a confiabilidade do processamento para placas de várias camadas e da perspectiva da produção em massa será relativamente ruim. Controle a impedância de 50 ohm. Sob o ambiente do uso de placas comuns (FR4, etc.) e placas comuns, produzem produtos de espessura da placa comum (como 1mm, 1,2 mm, etc.). As larguras de linha comuns (4 ~ 10mil) podem ser projetadas. A fábrica é muito conveniente para processar e os requisitos do equipamento para seu processamento não são muito altos.

Do ponto de vista do design da PCB, 50 ohms também são selecionados após consideração abrangente. A partir do desempenho dos traços de PCB, a baixa impedância geralmente é melhor. Para uma linha de transmissão com uma determinada largura da linha, quanto mais próxima a distância do plano, o EMI correspondente será reduzido e a diafonia também será reduzida. No entanto, da perspectiva do caminho completo do sinal, um dos fatores mais críticos precisa ser considerado, ou seja, a capacidade de acionamento do chip. Nos primeiros dias, a maioria dos chips não conseguia acionar linhas de transmissão com impedância menos de 50 ohms, e as linhas de transmissão com maior impedância eram inconvenientes de implementar. Portanto, a impedância de 50 ohm é usada como um compromisso.

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