为什么特性阻抗必须为50欧姆?


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这个数字从哪里来?

对于单端,必须为50欧姆,对于差分对必须为100欧姆。为什么?

对于具有受控阻抗的PCB,这些是通用数字。在PCB之外,您可以找到其他数字来表示特征阻抗。但是,将这些数字用于PCB线路的原因是什么?


虽然我可以猜出这个问题的来历,但您可能希望扩大自己的前提,提供依据和背景。哪种情况需要50欧姆?如果稍作搜索,就会发现特性阻抗或标称阻抗值600、450、300和75 ohms600、75或50取决于传输线上下文是很常见的。就目前而言,这个问题并不代表实际事实。
Anindo Ghosh

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另请参见本文,其中涵盖了50 Ohm和75 Ohm特性阻抗的数学运算以及对这些特性进行标准化的理由。基本上,50欧姆是在最佳功率处理能力和空气绝缘同轴线最低损耗之间的折衷。
Anindo Ghosh

@抱歉。我谈到了PCB轨道。我看一下那篇文章。
耶稣·卡斯塔尼

是的,因此在您进行了明确的编辑后,我对问题投了赞成票。
Anindo Ghosh

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您可以在合理的范围内将PCB迹线设计为任何所需的阻抗
Andy aka

Answers:


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50Ω标准基本上只是惯例。关于如何选择50Ω有很多故事。Anindo链接的文章很好。还有50Ω的历史大约50欧姆没有任何魔术。但是,总的来说,这是低衰减和功率处理之间的折衷。

但它成为传输线路应用设计的标准阻抗时可回溯。当IC数据表中说您需要在阻抗受控的情况下设计PCB走线时,就意味着要补偿传输线的影响。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,该反射会导致走线上的驻波并引起各种麻烦。由于IC的设计人员在设计时就考虑了传输线的影响,并且由于通常使用50Ω,因此50Ω标准激增。

但是50Ω绝不是特别的。从这篇有关高级布局解决方案的受控解决方案的文章中:

在一定范围内,只要沿线的整个长度对其进行控制,所选的绝对阻抗值通常并不重要。设计中的其他限制因素通常会决定我们的阻抗。可以根据设计规范进行选择(例如PCI为65欧姆),也可以选择减小电流(高阻抗)。由于典型的材料几何形状,通常在45至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。


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


但是,当您在IC之间建立连接时,您也会使用该阻抗。有什么理由吗
耶稣·卡斯塔尼

每当信号在阻抗不同的介质之间通过时,该信号中的一些将通过,而另一些将被反射。如果50欧姆电缆的一小段阻抗为75欧姆,则在75欧姆段的每一端都会反射33%的电压信号。大约11%的信号将在一次往返中幸存,1.2%的信号将在两次中幸存,而0.15%的信号将在3次中幸存。如果往返时间足够短,反射可能会很快消失,不会造成问题。是否需要设计阻抗匹配取决于可容许的反射类型。
超级猫
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