Tại sao thiết kế PCB thường kiểm soát trở kháng 50 ohm?

Trong quá trình thiết kế PCB, trước khi định tuyến, chúng tôi thường xếp các vật phẩm chúng tôi muốn thiết kế và tính toán trở kháng dựa trên độ dày, chất nền, số lượng lớp và thông tin khác. Sau khi tính toán, nội dung sau đây thường có thể được lấy.

 

PCB

 

Như có thể thấy từ hình trên, thiết kế mạng một lần ở trên thường được kiểm soát bởi 50 ohms, vì vậy nhiều người sẽ hỏi tại sao nó được yêu cầu kiểm soát theo 50 ohms thay vì 25 ohms hoặc 80 ohms?
Trước hết, 50 ohms được chọn theo mặc định và mọi người trong ngành đều chấp nhận giá trị này. Nói chung, một tiêu chuẩn nhất định phải được xây dựng bởi một tổ chức được công nhận và mọi người đang thiết kế theo tiêu chuẩn.
Một phần lớn công nghệ điện tử đến từ quân đội. Trước hết, công nghệ được sử dụng trong quân đội và nó được chuyển từ từ từ sử dụng quân sự sang sử dụng dân sự. Trong những ngày đầu của các ứng dụng lò vi sóng, trong Thế chiến thứ hai, việc lựa chọn trở kháng hoàn toàn phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng và không có giá trị tiêu chuẩn. Với sự tiến bộ của công nghệ, các tiêu chuẩn trở kháng cần phải được đưa ra để đạt được sự cân bằng giữa kinh tế và sự thuận tiện.

 

PCB

 

Ở Hoa Kỳ, các ống dẫn được sử dụng phổ biến nhất được kết nối bởi các thanh và ống nước hiện có. 51,5 ohms là rất phổ biến, nhưng các bộ điều hợp và bộ chuyển đổi được nhìn thấy và sử dụng là 50-51,5 ohms; Điều này được giải quyết cho Quân đội chung và Hải quân. Vấn đề, một tổ chức có tên Jan đã được thành lập (sau này là tổ chức DSC), được phát triển đặc biệt bởi MIL, và cuối cùng đã chọn 50 ohms sau khi xem xét toàn diện, và các ống thông liên quan đã được sản xuất và biến thành nhiều loại cáp khác nhau. Tiêu chuẩn.

Tại thời điểm này, tiêu chuẩn châu Âu là 60 ohms. Ngay sau đó, dưới ảnh hưởng của các công ty thống trị như Hewlett-Packard, người châu Âu cũng bị buộc phải thay đổi, vì vậy 50 ohms cuối cùng đã trở thành một tiêu chuẩn trong ngành. Nó đã trở thành một quy ước và PCB được kết nối với các dây cáp khác nhau cuối cùng được yêu cầu tuân thủ tiêu chuẩn trở kháng 50 ohm để khớp trở kháng.

Thứ hai, việc xây dựng các tiêu chuẩn chung sẽ dựa trên những cân nhắc toàn diện về quy trình sản xuất PCB và hiệu suất thiết kế và tính khả thi.

Từ góc độ của công nghệ sản xuất và chế biến PCB và xem xét thiết bị của hầu hết các nhà sản xuất PCB hiện tại, việc sản xuất PCB tương đối dễ dàng với trở kháng 50 ohm. Từ quá trình tính toán trở kháng, có thể thấy rằng trở kháng quá thấp đòi hỏi chiều rộng đường rộng hơn và môi trường mỏng hoặc hằng số điện môi lớn hơn, khó gặp hơn trong không gian mật độ cao hiện tại; Trở kháng quá cao đòi hỏi một dòng rộng hơn và phương tiện dày hoặc các hằng số điện môi nhỏ không có lợi cho việc ức chế EMI và Crosstalk. Đồng thời, độ tin cậy của việc xử lý cho các bảng nhiều lớp và từ quan điểm sản xuất hàng loạt sẽ tương đối kém. Kiểm soát trở kháng 50 ohm. Trong môi trường sử dụng các bảng chung (FR4, v.v.) và bảng lõi chung, tạo ra các sản phẩm độ dày bảng chung (như 1mm, 1,2mm, v.v.). Chiều rộng đường chung (4 ~ 10mil) có thể được thiết kế. Nhà máy rất thuận tiện để xử lý và các yêu cầu về thiết bị cho việc xử lý của nó không cao lắm.

Từ quan điểm của thiết kế PCB, 50 ohms cũng được chọn sau khi xem xét toàn diện. Từ hiệu suất của dấu vết PCB, trở kháng thấp thường tốt hơn. Đối với một đường truyền có chiều rộng đường cho trước, khoảng cách đến mặt phẳng càng gần, EMI tương ứng sẽ bị giảm và nhiễu xuyên âm cũng sẽ bị giảm. Tuy nhiên, từ quan điểm của đường dẫn tín hiệu đầy đủ, một trong những yếu tố quan trọng nhất cần được xem xét, đó là khả năng ổ đĩa của chip. Trong những ngày đầu, hầu hết các chip không thể lái các đường truyền với trở kháng nhỏ hơn 50 ohms và các đường truyền có trở kháng cao hơn là bất tiện để thực hiện. Vì vậy, trở kháng 50 ohm được sử dụng như một sự thỏa hiệp.

Nguồn: Bài viết này được chuyển từ Internet và bản quyền thuộc về tác giả gốc.