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PCB技術

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為什麼PCB設計一般控制50歐姆阻抗?
2020-09-25
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Author:Dag      Share


為什麼PCB設計一般控制50歐姆阻抗?讓ipcb給你答案。

在PCB設計過程中,在佈線之前,我們通常會將我們要設計的項目堆疊起來,併計算出PCB阻抗 根據厚度、基材、層數等信息。經過計算,我們可以得到下圖。

電路板阻抗

電路板阻抗

從上圖可以看出,上面設計的單端網絡一般控制在50歐姆。很多人會問為什麼控制是按50歐而不是25歐或80歐?

首先,默認選擇是50歐姆,業內人士都接受這個值。一般來說,公認的組織製定了一定的標準是肯定的,我們按照標准進行設計。

電子技術的很大一部分是在軍事領域。首先,該技術用於軍事,逐漸從軍用轉向民用。

在微波應用的早期,二戰期間,阻抗的選擇完全取決於使用需要,並沒有標準值。隨著技術的發展,需要給出阻抗標準,以平衡經濟性和便利性。

在美國,常用的導管是由現有的刻度桿和水管連接。51.5歐姆很常見,但是使用的適配器和轉換器都是50-51.5歐姆。為了解決這些問題,mil 專門開發了一個名為 Jan 的組織(後來的 desc 組織)。經過綜合考慮,選擇了50歐姆,這與此有關 導管被製造並轉換為各種電纜的標準。

這時,歐洲標準是60歐姆。不久之後,在惠普等行業巨頭的影響下,歐洲人被迫轉型。因此,50歐姆最終成為行業標準,成為慣例。為了匹配阻抗,根據50歐姆阻抗標準,還需要連接各種電纜的PCB。

其次,通用標準的製定將基於PCB生產工藝、設計性能和可行性的綜合考慮。

從PCB生產加工工藝來看,考慮到現有的大多數PCB廠商的設備,生產50歐姆阻抗的PCB是很容易的。

從阻抗計算過程中可以看出,低阻抗需要較寬的線寬和較薄的介質或較大的介電常數,這對於目前的高密度板來說在空間上是難以滿足的;而高阻抗需要更細的線寬和更厚的介質或更小的介電常數,這不利於抑制EMI和串擾。同時,對於多層板,從量產的角度來看,加工可靠性也非常高,會更差。

控制50歐姆阻抗,在使用普通板(FR4等)和普通芯板的環境下,生產普通板厚(如1mm、1.2mm等)、普通線寬(4~ 10ml)可以設計,非常方便板材廠加工,對加工設備的要求不是很高。

從PCB設計上考慮,50歐姆也是綜合考慮後的選擇。就PCB佈線的性能而言,阻抗低的比較好。對於給定線寬的傳輸線,離平面越近,相應的EMI就會降低,串擾也會降低。

但是,從整個信號路徑來看,我們需要考慮一個關鍵因素,那就是芯片的驅動能力。早期大部分芯片不能驅動阻抗小於50歐的傳輸線,而更高阻抗的傳輸線不易實現,所以採用50歐的阻抗。

所以一般選擇50歐姆作為單端信號控制pcb阻抗的默認值.