Notizie PCB - Perché l'impedenza monoterminale sul PCB controlla 50 ohm

Perché l'impedenza monoterminale sul PCB controlla 50 ohmsMolte persone che sono nuove all'impedenza avranno questa domanda. Perché i comuni cavi monoterminale sulla scheda PCB sono controllati da 50 ohm invece di 40 ohm o 60 ohm per impostazione predefinita? Questa è una domanda apparentemente semplice a cui non è facile rispondere. Prima di scrivere questo articolo, abbiamo anche cercato molte informazioni. Il più noto è Howard Johnson, Ph.D. risposta a questa domanda. Credo che molte persone l'abbiano letto.

Perché è difficile rispondere? Il problema stesso dell'integrità del segnale è una questione di compromessi, quindi la frase più famosa nel settore è: "Dipende..." Questa è una domanda in cui non c'è una risposta standard, e il benevolo vede il benevolo e il saggio vede la saggezza. Oggi, Mr. Expressway riassumerà brevemente questa domanda combinando varie risposte. Questa è anche un'introduzione. Spero che più persone possano sintetizzare fattori più rilevanti dal proprio punto di vista.

Prima di tutto, 50 ohm ha una certa origine storica, che deve iniziare con i cavi standard. Sappiamo tutti che gran parte della moderna tecnologia elettronica deriva dall'esercito e lentamente si trasforma dall'uso militare a quello civile. Nei primi giorni dell'applicazione a microonde, durante la seconda guerra mondiale, la scelta dell'impedenza era completamente dipendente dalle esigenze di utilizzo. Con il progresso della tecnologia, è necessario definire standard di impedenza per raggiungere un equilibrio tra economia e convenienza. Negli Stati Uniti, il condotto più comunemente usato è collegato da barre esistenti e tubi dell'acqua. 51,5 ohm è molto comune, ma gli adattatori/convertitori visti e utilizzati sono da 50 ohm a 51,5 ohm; E' una soluzione per l'esercito congiunto e la marina. Per questi problemi fu creata un'organizzazione chiamata JAN, che fu poi DESC, sviluppata appositamente da MIL. Dopo un esame approfondito, sono stati infine selezionati 50 ohm e condotti speciali sono stati fabbricati e trasformati in vari cavi. standard. A quel tempo, lo standard europeo era di 60 ohm. Poco dopo, sotto l'influenza di aziende che dominano il settore come Hewlett-Packard, anche gli europei sono stati costretti a cambiare, così 50 ohm alla fine sono diventati uno standard nel settore. È diventata una convenzione e il PCB collegato a vari cavi è infine richiesto di rispettare lo standard di impedenza 50 ohm per la corrispondenza dell'impedenza.

In secondo luogo, dal punto di vista dell'elaborazione realizzabile, PCB da 50 ohm è più conveniente da raggiungere. Dalla formula di calcolo dell'impedenza precedente, si può vedere che l'impedenza troppo bassa richiede una larghezza di linea più ampia e un mezzo sottile (o una costante dielettrica più grande), che è più difficile da soddisfare nello spazio per le schede ad alta densità correnti; L'impedenza troppo elevata richiede una maggiore larghezza della linea sottile e la dielettrica più spessa (o costante dielettrica più piccola) non favoriscono la soppressione di EMI e crosstalk. Allo stesso tempo, l'affidabilità della lavorazione per schede multistrato e dal punto di vista della produzione di massa sarà relativamente scarsa; La larghezza ordinaria della linea e lo spessore dielettrico di 50 Ohm (4 ~ 6mil) nell'ambiente dei materiali comunemente usati soddisfano i requisiti di progettazione (il calcolo dell'impedenza nella figura sottostante), ed è facile da elaborare e non sorprende che diventi lentamente la scelta predefinita.

In terzo luogo, dal punto di vista della perdita, secondo la fisica di base, si può dimostrare che la perdita di effetto pelle di impedenza di 50 ohm è la più piccola (presa dalla risposta di Howard Johnson, PhD). Generalmente, la perdita di effetto pelle del cavo L (in decibel) è proporzionale alla resistenza totale dell'effetto pelle R (lunghezza unitaria) divisa per l'impedenza caratteristica Z0. La resistenza totale dell'effetto cutaneo R è la somma della resistenza dello strato schermante e del conduttore intermedio. La resistenza agli effetti cutanei dello strato schermante è inversamente proporzionale al suo diametro d2 alle alte frequenze. La resistenza all'effetto pelle del conduttore interno del cavo coassiale è inversamente proporzionale al suo diametro d1 alle alte frequenze. La resistenza totale di serie R è quindi proporzionale a (1/d2+1/d1). Combinando questi fattori, dato d2 e la corrispondente costante dielettrica Er del materiale isolante, la seguente formula può essere utilizzata per ridurre al minimo la perdita di effetto cutaneo.

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