Teknik PCB - Mengapa rancangan PCB biasanya mengawal 50 ohm impedance?

Impedansi: dalam sirkuit dengan resistensi, induktansi dan jumlah, penghalang untuk arus dalam sirkuit dipanggil impedance. Ia sering diwakili oleh Z, yang merupakan nombor kompleks, bahagian sebenar dipanggil perlawanan, dan bahagian imajinasi dipanggil reaksi.

Unit impedance adalah ohm.

Dalam proses desain PCB, sebelum menjalankan rute, kita secara umum tumpukan item yang kita mahu desain, dan menghitung impedance berdasarkan tebal, bahan asas, bilangan lapisan dan maklumat lain. Selepas pengiraan, angka berikut secara umum boleh dicapai.

Figure 1 Illustration of overlay information

Seperti yang boleh dilihat dari angka di atas, desain rangkaian satu-akhir di atas biasanya dikawal oleh 50 ohm, ramai orang akan bertanya, mengapa ia diperlukan untuk mengawal mengikut 50 ohm selain dari 25 ohm atau 80 ohm?

Pertama-tama, 50 ohms dipilih secara lalai, dan semua orang dalam industri menerima nilai ini. Secara umum, piawai tertentu mesti dibentuk oleh organisasi yang dikenali, dan semua orang merancang sesuai dengan piawai. Sebahagian besar teknologi elektronik berasal dari tentera. Pertama-tama, teknologi ini digunakan dalam tentera, dan ia perlahan-lahan dipindahkan dari tentera ke penggunaan awam. Pada hari awal aplikasi microwave, semasa Perang Dunia Kedua, pilihan impedance sepenuhnya bergantung pada keperluan penggunaan, dan tiada nilai piawai. Dengan kemajuan teknologi, standar pengendalian perlu diberikan untuk mendapatkan keseimbangan antara ekonomi dan kenyamanan. Di Amerika Syarikat, saluran yang paling biasa digunakan disambungkan oleh tong dan paip air yang ada. 51.5 ohm adalah sangat umum, tetapi penyesuaian dan penyukar yang dilihat dan digunakan adalah 50-51.5 ohm; Ini diselesaikan untuk tentera dan tentera laut. Masalah, sebuah organisasi bernama JAN telah ditetapkan (kemudian organisasi DESC), dikembangkan secara khusus oleh MIL, dan akhirnya memilih 50 ohm selepas pertimbangan yang meliputi, dan kateter berkaitan telah dihasilkan dan diubah ke beberapa kabel. Piawai. Pada masa ini, piawai Eropah adalah 60 ohms. Segera selepas itu, di bawah pengaruh syarikat yang menguasai industri seperti Hewlett-Packard, orang Eropah juga terpaksa berubah, jadi 50 ohm akhirnya menjadi piawai dalam industri. Ia telah menjadi konvensi, dan PCB yang disambung dengan berbeza kabel akhirnya diperlukan untuk mematuhi piawai 50 ohm impedance untuk pertandingan impedance.

Kedua, bentuk standar umum akan berdasarkan pertimbangan meliputi proses produksi PCB dan prestasi rancangan dan kemudahan.

Dari perspektif teknologi produksi dan pemprosesan PCB, mempertimbangkan peralatan kebanyakan penghasil PCB yang ada, ia relatif mudah untuk menghasilkan PCB dengan 50 ohm impedance. Dari proses pengiraan impedance, ia boleh dilihat bahawa impedance terlalu rendah memerlukan lebar baris yang lebih luas dan medium tipis atau konstan dielektrik yang lebih besar, yang sukar untuk memenuhi ruang papan densiti tinggi semasa; too high impedance requires a thinner line Wide and thick media or small dielectric constants are not conducive to suppression of EMI and crosstalk. Pada masa yang sama, kepercayaan pemprosesan papan berbilang lapisan dan dari perspektif produksi massa akan relatif lemah. Kawalan 50 ohm impedance. Di bawah persekitaran menggunakan papan biasa (FR4, dll.) dan papan utama biasa, menghasilkan produk dengan tebal papan biasa (seperti 1mm, 1.2mm, dll.). Lebar baris biasa (4~10mil) boleh dirancang. Fabrik sangat selesa untuk memproses, dan perlukan peralatan untuk memprosesnya tidak terlalu tinggi.

Dari perspektif rancangan PCB, 50 ohms juga dipilih selepas pertimbangan meliputi. Dari prestasi jejak PCB, impedance rendah biasanya lebih baik. Untuk garis penghantaran lebar garis tertentu, semakin dekat jarak ke pesawat, EMI yang sepadan akan dikurangkan, dan percakapan salib juga akan dikurangkan. Namun, dari perspektif laluan isyarat penuh, salah satu faktor paling kritik perlu dianggap, iaitu, kemampuan pemacu cip. Pada masa awal, kebanyakan cip tidak dapat memandu garis penghantaran dengan impedance kurang dari 50 ohm, dan garis penghantaran dengan impedance yang lebih tinggi tidak selesa untuk dilaksanakan. Oleh itu, 50 ohm impedance digunakan sebagai kompromi.