PCB Tecnico - Perché la progettazione PCB controlla generalmente l'impedenza di 50 ohm?

Impedenza: In un circuito con resistenza, induttanza e somma, l'ostacolo alla corrente nel circuito è chiamato impedenza. È spesso rappresentato da Z, che è un numero complesso, la parte reale è chiamata resistenza, e la parte immaginaria è chiamata reazione.

L'unità di impedenza è ohm.

Nel processo di progettazione PCB, prima del routing, generalmente impiliamo gli elementi che vogliamo progettare e calcoliamo l'impedenza in base allo spessore, al materiale di base, al numero di strati e ad altre informazioni. Dopo il calcolo, è generalmente possibile ottenere la seguente cifra.

Figura 1 Illustrazione delle informazioni sovrapposte

Come si può vedere dalla figura precedente, il progetto di rete monoterminale di cui sopra è generalmente controllato da 50 ohm, così molte persone si chiederanno, perché è necessario controllare secondo 50 ohm invece di 25 ohm o 80 ohm?

Prima di tutto, 50 ohm sono selezionati per impostazione predefinita e tutti nel settore accettano questo valore. In generale, un certo standard deve essere formulato da un'organizzazione riconosciuta e ognuno sta progettando secondo lo standard. Gran parte della tecnologia elettronica proviene dall'esercito. Prima di tutto, la tecnologia viene utilizzata nell'esercito e viene lentamente trasferita 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, e non c'era alcun valore standard. Con il progresso della tecnologia, è necessario definire standard di impedenza per raggiungere un equilibrio tra economia e convenienza. Negli Stati Uniti, i condotti più comunemente utilizzati sono collegati da barre esistenti e tubi dell'acqua. 51,5 ohm è molto comune, ma gli adattatori e convertitori visti e utilizzati sono 50-51,5 ohm; Questo è risolto per l'esercito congiunto e la marina. Problema, un'organizzazione chiamata JAN è stata fondata (in seguito organizzazione DESC), appositamente sviluppata da MIL, e infine ha selezionato 50 ohm dopo una valutazione approfondita, e i relativi cateteri 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, la formulazione di standard generali si baserà su una considerazione completa del processo di produzione di PCB e delle prestazioni di progettazione e fattibilità.

Dal punto di vista della produzione e della tecnologia di elaborazione di PCB, considerando le apparecchiature della maggior parte dei produttori di PCB esistenti, è relativamente facile produrre PCB con impedenza di 50 ohm. Dal processo di calcolo dell'impedenza, 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 difficile soddisfare lo spazio corrente della scheda ad alta densità; Media ampi e spessi o piccole costanti dielettriche non favoriscono la soppressione dell'EMI e del crosstalk. Allo stesso tempo, l'affidabilità della lavorazione per schede multistrato e dal punto di vista della produzione di massa sarà relativamente scarsa. Controlla l'impedenza di 50 ohm. Nell'ambito dell'ambiente di utilizzo delle schede comuni (FR4, ecc.) e delle schede comuni del centro, produrre prodotti con spessori comuni del bordo (come 1mm, 1.2mm, ecc.). Le larghezze comuni della linea (4 ~ 10mil) possono essere progettate. La fabbrica è molto conveniente da elaborare e i requisiti delle attrezzature per la sua elaborazione non sono molto elevati.

Dal punto di vista della progettazione PCB, vengono selezionati anche 50 ohm dopo una considerazione approfondita. Dalle prestazioni delle tracce PCB, la bassa impedenza è generalmente migliore. Per una linea di trasmissione di una data larghezza di linea, più vicina è la distanza dal piano, l'EMI corrispondente sarà ridotto e anche il crosstalk sarà ridotto. Tuttavia, dal punto di vista dell'intero percorso del segnale, uno dei fattori più critici deve essere considerato, cioè la capacità di azionamento del chip. Nei primi giorni, la maggior parte dei chip non poteva guidare linee di trasmissione con impedenza inferiore a 50 ohm, e linee di trasmissione con impedenza maggiore erano scomode da implementare. Pertanto, l'impedenza di 50 ohm viene utilizzata come compromesso.