PCB新聞 - 為什麼PCB上的單端阻抗控制50歐姆

為什麼 PCB控制50歐姆
許多剛接觸阻抗的人都會有這個問題. 為什麼PCB板上的普通單端接線由50歐姆控制，而不是默認的40歐姆或60歐姆? 這是一個看似簡單但不容易回答的問題. 撰寫本文之前, 我們還蒐索了很多資訊. 最著名的是霍華德·約翰遜, 酸鹼度.D.對此問題的回答. 我相信很多人都讀過.

為什麼很難回答？ 信號完整性問題本身就是一個權衡問題，囙此業內最著名的一句話是：“這取決於……”這是一個沒有標準答案的問題，仁者見仁智者見智。 今天，高速公路先生將結合各種答案簡要總結這個問題。 這也是一個介紹。 我希望更多的人能够從自己的角度總結出更多相關的因素。

首先, 50歐姆有一定的歷史淵源, 必須從標準電纜開始. 我們都知道，現代電子技術的很大一部分來源於軍事, 慢慢地從軍事用途轉向民用. 在微波應用的早期, 第二次世界大戰期間, 阻抗的選擇完全取決於使用的需要. 隨著科技的進步, 為了在經濟性和便利性之間取得平衡，需要給出阻抗標準. 在美國, 最常用的筦道由現有的杆和水管連接. 51.5歐姆非常常見, 但是轉接器/所見和使用的轉換器為50歐姆至51歐姆.5歐姆； 這是陸軍和海軍聯合作戰的解決方案. 對於這些問題, 成立了一個名為JAN的組織, 這就是後來的DESC, 這是MIL專門開發的. 綜合考慮後, 最終選擇了50歐姆, 製造了特殊的導管，並將其改造成各種電纜. 標準. 此時, 歐洲標準是60歐姆. 不久之後, 在像惠普這樣主導行業的公司的影響下, 歐洲人也被迫改變, 囙此，50歐姆最終成為行業標準. 這已經成為一種慣例, 並且連接到各種電纜的PCB最終需要符合 50歐姆阻抗標準 用於阻抗匹配.

其次, 從可實現的處理角度來看, 50歐姆PCB 更方便實現. 根據上述阻抗計算公式, it can be seen that too low impedance requires a wider line width and a thin medium (or a larger dielectric constant), which is more difficult to meet in space for current high-density boards; too high impedance requires a higher Thin line width and thicker dielectric (or smaller dielectric constant) are not conducive to the suppression of EMI and crosstalk. 同時, the reliability of processing for multi-layer boards and from the perspective of mass production will be relatively poor; and 50 Ohm's ordinary line width and dielectric thickness (4~6mil) in the environment of commonly used materials meet the design requirements (the impedance calculation in the figure below), 並且易於處理, 它慢慢地成為默認選擇也就不足為奇了.

第三，從損耗的角度來看，根據基礎物理學，可以證明50歐姆阻抗的皮膚效應損耗是最小的（摘自Howard Johnson博士的回復）。 通常，電纜L的趨膚效應損耗（以分貝為組織）與總趨膚效應電阻R（組織長度）除以特性阻抗Z0成比例。 總趨膚效應電阻R是遮罩層和中間導體的電阻之和。 遮罩層的趨膚效應電阻在高頻下與其直徑d2成反比。 同軸電纜的內導體的趨膚效應電阻在高頻下與其直徑d1成反比。 囙此，總串聯電阻R與（1/d2+1/d1）成比例。 結合這些因素，給定d2和隔離資料的相應介電常數Er，可以使用以下公式來最小化趨膚效應損失。

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