为什么特性阻抗必须是 50 欧姆?

电器工程 pcb设计 阻抗 阻抗匹配 特性阻抗 受控阻抗
2022-01-19 10:59:43

这个数字是从哪里来的?

对于单端,它必须是 50 欧姆,对于差分对,它必须是 100 欧姆。为什么?

对于具有受控阻抗的 PCB,这些是常见的数字。在 PCB 之外,您可以找到其他特性阻抗的数字。但是,将这些数字用于 PCB 轨道的原因是什么?

2个回答

50Ω 标准基本上只是惯例。关于 50Ω 是如何被选中的,有各种各样的故事。Anindo 链接的文章很好。还有50 Ω 的历史50 欧姆没有什么神奇之处但总而言之,它是低衰减和功率处理之间的折衷。

但在设计传输线应用时,它成为标准阻抗。当 IC 数据表表明您需要设计具有受控阻抗的 PCB 走线时,您就是在设计以补偿传输线效应。如果走线的阻抗与 IC 或源的输出阻抗匹配,则可以减少反射的可能性,这会导致走线上出现驻波并引起各种麻烦。由于 IC 的设计人员在设计时考虑了传输线效应,并且由于 50Ω 是惯例常用的,因此 50Ω 标准激增。

但 50Ω 绝不是特殊的。这篇关于 Advanced Layout Solutions 的受控解决方案的论文中:

在合理的范围内,选择的绝对阻抗值通常并不重要,只要它沿线路的整个长度进行控制。设计中的其他约束通常决定了我们的阻抗;它可以根据设计规范进行选择(例如,PCI 为 65 欧姆)或选择降低电流(高阻抗)。由于典型的材料几何形状,它通常在 45 到 80 欧姆之间,如果信号改变层,则应根据需要调整走线几何形状以保持一致的 Zo。

使用 50 欧姆是因为它是同轴电缆的阻抗,除了视听应用是 75 欧姆,因此我们避免使用阻抗匹配电路将 PCB 连接到外部。