PCB tasarımı neden genellikle 50 ohm empedansı kontrol ediyor?

PCB tasarımı sürecinde, yönlendirmeden önce genellikle tasarlamak istediğimiz öğeleri istifleriz ve kalınlık, alt tabaka, katman sayısı ve diğer bilgilere göre empedansı hesaplarız. Hesaplama sonrasında genel olarak aşağıdaki içerik elde edilebilir.

 

PCB'ler

 

Yukarıdaki şekilden de görülebileceği gibi yukarıdaki tek uçlu ağ tasarımı genel olarak 50 ohm ile kontrol edilmektedir, pek çok kişi neden 25 ohm veya 80 ohm yerine 50 ohm'a göre kontrol yapılması gerektiğini soracaktır.
Öncelikle varsayılan olarak 50 ohm seçilir ve sektördeki herkes bu değeri kabul eder. Genel anlamda belli bir standardın tanınmış bir kuruluş tarafından formüle edilmesi gerekiyor ve herkes bu standarda göre tasarım yapıyor.
Elektronik teknolojisinin büyük bir kısmı ordudan geliyor. Teknoloji öncelikle askeri alanda kullanılıyor ve yavaş yavaş askeri kullanımdan sivil kullanıma aktarılıyor. İkinci Dünya Savaşı sırasında mikrodalga uygulamalarının ilk zamanlarında empedans seçimi tamamen kullanım ihtiyacına bağlıydı ve standart bir değer yoktu. Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte ekonomi ve rahatlık arasında denge kurabilmek için empedans standartlarının verilmesi gerekmektedir.

 

PCB'ler

 

Amerika Birleşik Devletleri'nde en yaygın kullanılan borular mevcut çubuklar ve su boruları ile bağlanır. 51,5 ohm çok yaygındır ancak görülen ve kullanılan adaptörler ve dönüştürücüler 50-51,5 ohm'dur; bu ortak ordu ve donanma için çözüldü. Sorunun üzerine, MIL tarafından özel olarak geliştirilen JAN adında bir organizasyon (daha sonra DESC organizasyonu) kuruldu ve kapsamlı bir değerlendirmeden sonra nihayet 50 ohm seçildi ve ilgili kateterler üretilip çeşitli kablolara dönüştürüldü. Standartlar.

Şu anda Avrupa standardı 60 ohm'du. Kısa bir süre sonra Hewlett-Packard gibi baskın şirketlerin etkisiyle Avrupalılar da değişime zorlandı ve sonunda 50 ohm sektörde standart haline geldi. Bu bir gelenek haline geldi ve çeşitli kablolara bağlanan PCB'nin sonuçta empedans uyumu için 50 ohm empedans standardına uyması gerekiyor.

İkinci olarak, genel standartların formülasyonu PCB üretim süreci, tasarım performansı ve fizibilitesinin kapsamlı değerlendirmelerine dayanacaktır.

PCB üretimi ve işleme teknolojisi açısından bakıldığında ve mevcut PCB üreticilerinin çoğunun ekipmanları göz önüne alındığında, 50 ohm empedansa sahip PCB'leri üretmek nispeten kolaydır. Empedans hesaplama sürecinden, çok düşük bir empedansın daha geniş bir çizgi genişliği ve ince bir orta veya daha büyük bir dielektrik sabiti gerektirdiği, bunun da mevcut yüksek yoğunluklu kartın uzayda karşılanmasının daha zor olduğu görülebilir; çok yüksek empedans daha ince bir çizgi gerektirir Geniş ve kalın ortamlar veya küçük dielektrik sabitleri EMI ve karışmanın bastırılmasına yardımcı değildir. Aynı zamanda, çok katmanlı levhaların seri üretim açısından işlenmesinin güvenilirliği nispeten zayıf olacaktır. 50 ohm empedansı kontrol edin. Ortak levhaların (FR4 vb.) ve ortak özlü levhaların kullanıldığı ortamda, ortak levha kalınlığında ürünler (1mm, 1,2mm vb.) üretiyoruz. Ortak çizgi genişlikleri (4~10mil) tasarlanabilir. Fabrikanın işlenmesi çok uygundur ve işlenmesi için ekipman gereksinimleri çok yüksek değildir.

PCB tasarımı açısından da kapsamlı bir değerlendirmenin ardından 50 ohm seçilir. PCB izlerinin performansına bakıldığında düşük empedans genellikle daha iyidir. Belirli bir hat genişliğine sahip bir iletim hattı için, düzleme olan mesafe ne kadar yakınsa, karşılık gelen EMI azalacak ve karışma da azalacaktır. Ancak tam sinyal yolu açısından bakıldığında en kritik faktörlerden birinin, yani çipin sürücü kapasitesinin dikkate alınması gerekir. İlk günlerde çoğu çip, empedansı 50 ohm'un altında olan iletim hatlarını çalıştıramıyordu ve daha yüksek empedansa sahip iletim hatlarının uygulanması zahmetliydi. Bu nedenle uzlaşma olarak 50 ohm empedans kullanılır.

Kaynak: Bu makale internetten aktarılmıştır ve telif hakkı asıl yazara aittir.