Leiterplattentechnisch - Warum steuert PCB-Design im Allgemeinen 50-Ohm-Impedanz?

Impedanz: In einem Schaltkreis mit Widerstand, Induktivität und Summe, Die Behinderung des Stroms in der Schaltung wird Impedanz genannt. Es wird oft durch Z dargestellt, die eine komplexe Zahl ist, Der reale Teil heißt Widerstand, und der imaginäre Teil heißt Reaktanz.

Die Einheit der Impedanz ist ohm.

Im Prozess der PCB-Design, vor dem Routing, Wir stapeln im Allgemeinen die Elemente, die wir entwerfen möchten, und die Impedanz basierend auf der Dicke berechnen, Ausgangsmaterial, Anzahl der Schichten und weitere Informationen. Nach der Berechnung, folgende Abbildung kann im Allgemeinen erhalten werden.

Abbildung 1 Darstellung der Überlagerungsinformationen

Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, wird das einseitige Netzwerkdesign oben im Allgemeinen von 50 Ohms gesteuert, so viele Leute werden fragen, warum ist es erforderlich, nach 50 Ohms anstelle von 25 Ohms oder 80 Ohms zu steuern?

Zunächst einmal, 50 ohms ist standardmäßig ausgewählt, und jeder in der Branche akzeptiert diesen Wert. Im Allgemeinen, Ein bestimmter Standard muss von einer anerkannten Organisation formuliert werden, und jeder gestaltet nach dem Standard. Ein großer Teil der elektronischen Technologie stammt aus dem Militär. Zunächst einmal, die Technologie wird im Militär verwendet, und es wird langsam vom Militär auf den zivilen Gebrauch übertragen. In den frühen Tagen der Mikrowellenanwendung, während des Zweiten Weltkriegs, die Wahl der Impedanz war vollständig abhängig von den Bedürfnissen der Verwendung, und es gab keinen Standardwert. Mit dem Fortschritt der Technologie, Impedanzstandards müssen festgelegt werden, um ein Gleichgewicht zwischen Wirtschaftlichkeit und Bequemlichkeit herzustellen. In the United States, Die am häufigsten verwendeten Rohre werden durch vorhandene Stäbe und Wasserleitungen verbunden. 51.5-Ohms ist sehr häufig, Aber die Adapter und Konverter, die gesehen und verwendet werden, sind 50-51.5-Ohm; wird dies für die gemeinsame Armee und Marine gelöst. Problem, an organization named JAN was established (later DESC organization), speziell entwickelt von MIL, und schließlich 50-Ohm nach umfassender Betrachtung ausgewählt, Katheter und zugehörige Katheter wurden hergestellt und in verschiedene Kabel umgewandelt. Normen. Zur Zeit, die europäische Norm war 60 ohms. Bald danach, unter dem Einfluss von Unternehmen, die die Branche dominieren wie Hewlett-Packard, Auch die Europäer waren gezwungen, sich zu verändern, So wurden 50-Ohms schließlich zum Standard in der Industrie. Es ist eine Konvention geworden, und die Leiterplatte angeschlossen Um den 50-Ohm-Impedanzstandard für die Impedanzanpassung zu erfüllen, müssen verschiedene Kabel angeschlossen werden..

Zweitens wird die Formulierung allgemeiner Standards auf einer umfassenden Betrachtung des PCB-Produktionsprozesses und der Designleistung und Machbarkeit basieren.

Aus der Perspektive der Leiterplattenproduktions- und Verarbeitungstechnologie ist es unter Berücksichtigung der Ausrüstung der meisten bestehenden Leiterplattenhersteller relativ einfach, Leiterplatten mit 50-Ohm-Impedanz zu produzieren. Aus dem Impedanzberechnungsprozess kann gesehen werden, dass zu niedrige Impedanz eine breitere Linienbreite und ein dünnes Medium oder eine größere dielektrische Konstante erfordert, die schwierig ist, den aktuellen Leiterplattenraum mit hoher Dichte zu erfüllen; Zu hohe Impedanz erfordert eine dünnere Linie Breite und dicke Medien oder kleine dielektrische Konstanten sind nicht förderlich für die Unterdrückung von EMI und Übersprechen. Gleichzeitig wird die Zuverlässigkeit der Verarbeitung für Mehrschichtplatten und aus Sicht der Massenproduktion relativ schlecht sein. Steuerung 50-Ohm-Impedanz. Unter der Umgebung der Verwendung gemeinsamer Bretter (FR4, etc.) und gemeinsamer Kernbretter, produzieren Sie Produkte mit gemeinsamen Brettstärken (wie 1mm, 1.2mm, etc.). Gemeinsame Linienbreiten (4~10mil) können entworfen werden. Die Fabrik ist sehr bequem zu verarbeiten, und die Ausrüstungsanforderungen für ihre Verarbeitung sind nicht sehr hoch.

Aus der Perspektive von PCB-Design, 50 Ohms wird auch nach umfassender Betrachtung ausgewählt. Aus der Performance von Leiterplatten-Spuren, niedrige Impedanz ist im Allgemeinen besser. Für eine Übertragungsleitung mit einer gegebenen Leitungsbreite, je näher der Abstand zum Flugzeug ist, das entsprechende EWI wird reduziert, und das Übersprechen wird auch reduziert. Allerdings, aus der Perspektive des vollen Signalweges, Einer der kritischsten Faktoren muss berücksichtigt werden, das ist, die Antriebsfähigkeit des Chips. In den frühen Tagen, Die meisten Chips konnten Übertragungsleitungen mit Impedanz unter 50 Ohms nicht antreiben, und Übertragungsleitungen mit höherer Impedanz waren unbequem zu implementieren. Daher, 50-Ohm-Impedanz wird als Kompromiss verwendet.