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走线选择50欧姆阻抗的 原因

助工
2014-07-23 20:38:19    评分
为什么很多工程师用 50Ohm PCB 传输线,有些时候这则成为 PCB 布线的默认设置。为什么不是 60 Ohm 或者 70 Ohm        在线宽固定的情况下,有三个主要因素影响PCB的阻抗。第一,到PCB传输线最近的电磁干扰层的影响正比于PCB传输线到最近的参考平面的距离,越小的距离就越小的辐射。第二,串扰也随传输线的厚度有则明显的变化,减少一半的传输线厚度将减少传输线串扰。第三,越小的距离产生越小的阻抗,这个有利于减少容性负载的影响。所有的三个因素鼓励设计者去设计传输线更加靠近参考平面。阻止传输线厚度降为0的主要原因是大部分的芯片不可能很好的驱动小于50 Ohm的传输线,除了Rambus 27Ω,旧的国家BTL联盟17Ω。        并不是所有的用50Ω做阻抗控制都是最好的。如:旧NMOS8080处理器工作频率100Khz的时候没有电磁干扰和串扰以及容性负载的问题,同时在任何时候他也不可能驱动50Ω的传输线.就这个处理器而言,由于高的阻抗将减小驱动电源,故我们必须使用我们能制造出来的最薄的,最高的阻抗的传输线. 同时我们也要考虑机械问题(制程问题)。如,在高密度多层板的高压合夹层空间下,70Ω的传输线在现在微小印刷技术下很难被制造出来,在这种情况下,你也许会转而用50Ω的传输线,50Ω的传输线允许用比70Ω更宽的线宽,从而使电路板存在可制造性。        那同轴电缆线的阻抗又如何呢?在射频的世界里,考量的问题点与印刷电路板又有不同,至今射频工业还是关注与相似阻抗的同轴电缆线,根据国际电工协会出版物78(1967), 75Ω是一个非常容易被接受的同轴阻抗标准,因为你能更加容易的匹配几种比较流行的天线结构。它同时定义了50Ω的实心聚乙烯线的结构,即给出了固定的外层屏蔽层的直径,同时给出了固定的介电常数2.2。因为在50Ω先可以减小传输过程中的趋肤效应。 同时你可以从物理学定理上证明50Ω同轴电缆线阻抗的优越性。电缆趋肤效应损失为L(每单位长度上)正比于趋肤效应电阻R(每单位长度)除以电缆的特性阻抗Z。电缆总的趋肤电阻为外层屏蔽层电阻加上内层传输线电阻之和。在高频下,屏蔽层的串接趋肤电阻反比与它的直径d2。内层传输线的串联趋肤电阻反比与它的直径d1.则总的串接电阻正比于(1/d2+1/d1).结合上述因素,相互介电常数ER,屏蔽层直径d2 为给定的固定值,



关键词: 欧姆     阻抗    

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