Mengapa Impedansi Karakteristik harus 50 ohm?

8

Dari mana asal nomor ini?

Untuk yang tunggal berakhir harus 50 ohm dan untuk pasangan diferensial 100 ohm. Mengapa?

Untuk PCB dengan impedansi terkontrol, ini adalah nomor-nomor yang umum. Di luar PCB Anda dapat menemukan nomor lain untuk impedansi karakteristik. Tapi apa alasan menggunakan angka-angka ini untuk trek PCB?

pcb-design impedance impedance-matching characteristic-impedance controlled-impedance Jesus Castane
sumber
Meskipun saya bisa menebak dari mana pertanyaan ini berasal, Anda mungkin ingin memperluas prasangka Anda, memberikan dasar dan konteks. 50 Ohm untuk jenis situasi apa? Anda akan menemukan jika Anda mencari sedikit, bahwa nilai impedansi karakteristik atau nilai impedansi nominal 600, 450, 300, dan 75 ohm , atau 600, 75 atau 50 sangat umum tergantung pada konteks saluran transmisi. Pertanyaan ini, sebagaimana adanya, tidak mewakili fakta aktual.
Anindo Ghosh
2
Lihat juga artikel ini , yang mencakup matematika untuk impedansi karakteristik 50 Ohm dan 75 Ohm, dan justifikasi untuk standardisasi ini. Pada dasarnya, 50 Ohm adalah kompromi antara penanganan daya yang optimal dan kehilangan terendah untuk saluran koaksial dielektrik udara.
Anindo Ghosh
@Maaf. Saya berbicara tentang Lintasan PCB. Saya akan lihat artikel itu.
Jesus Castane
Yup, oleh karena itu saya memberikan pertanyaan setelah Anda mengedit edit.
Anindo Ghosh
2
Anda dapat mendesain trek PCB menjadi impedansi apa pun yang Anda inginkan
Andy alias

Jawaban:

8

Standar 50Ω pada dasarnya hanya konvensi. Ada berbagai cerita tentang bagaimana 50Ω datang untuk dipilih. Artikel yang dihubungkan Anindo itu bagus. Ada juga Sejarah 50 Ω atau Tidak Ada yang Ajaib Tentang 50 Ohm . Tetapi panjang dan pendeknya adalah kompromi antara redaman rendah dan penanganan daya.

Tapi itu menjadi impedansi standar ketika merancang untuk aplikasi saluran transmisi saat kembali. Ketika lembar data IC mengatakan Anda perlu merancang jejak PCB Anda dengan impedansi terkontrol, maka Anda merancang untuk mengimbangi efek saluran transmisi. Jika impedansi jejak cocok dengan impedansi keluaran IC atau sumber, Anda mengurangi kemungkinan refleksi yang akan menyebabkan gelombang berdiri pada jejak dan menyebabkan semua jenis sakit kepala. Karena perancang IC merancang dengan mempertimbangkan efek saluran transmisi, dan karena 50Ω biasanya digunakan oleh konvensi, 50Ω standar berkembang biak.

Tetapi 50Ω sama sekali tidak istimewa. Dari makalah ini tentang solusi terkontrol oleh Advanced Layout Solutions:

Dalam alasan, nilai impedansi absolut yang dipilih biasanya tidak penting, asalkan itu dikendalikan sepanjang seluruh garis. Kendala lain dalam desain sering menentukan impedansi bagi kami; itu dapat dipilih berdasarkan spesifikasi desain (misalnya 65 Ohm untuk PCI) atau dipilih untuk mengurangi arus (impedansi tinggi). Secara umum akan antara 45 dan 80 Ohm karena geometri material yang khas, dan jika sinyal berubah lapisan maka geometri jejak harus disesuaikan seperlunya untuk mempertahankan Zo yang konsisten.

tertanam.kyle
sumber
0

50 ohm digunakan karena merupakan impedansi kabel koaksial, kecuali aplikasi audiovisual adalah 75 ohm, dan karenanya kami menghindari keharusan menggunakan sirkuit pencocokan impedansi untuk menghubungkan PCB ke luar.

cachorrocadi
sumber
Tetapi ketika Anda membuat koneksi antara IC Anda juga menggunakan impedansi ini. Apakah ada alasannya?
Jesus Castane
Setiap kali sinyal melewati antara media yang impedansinya berbeda, sebagian dari sinyal itu akan dilewati dan beberapa akan dipantulkan. Jika bagian pendek kabel 50 ohm memiliki impedansi 75 ohm, maka 33% dari sinyal tegangan akan tercermin di setiap ujung bagian 75-ohm. Sekitar 11% dari sinyal akan bertahan satu perjalanan pulang pergi, 1,2% akan bertahan dua, dan 0,15% bertahan tiga. Jika waktu pulang-pergi cukup singkat, refleksi dapat mereda dengan cukup cepat sehingga tidak menimbulkan masalah. Apakah seseorang perlu merancang untuk pencocokan impedansi tergantung jenis refleksi apa yang dapat ditoleransi.
supercat