Невс Невс

Порекло 50 ома у усклађивању импедансе

2021-10-22

За трагове одређене ширине, три главна фактора ће утицати на импеданцијуПЦБтраговима. Пре свега, ЕМИ (електромагнетна интерференција) блиског поља трага ПЦБ-а је пропорционална висини трага од референтне равни. Што је висина мања, то је мање зрачење. Друго, преслушавање ће се значајно променити са висином трага. Ако се висина смањи за половину, преслушавање ће се смањити на скоро четвртину. Коначно, што је нижа висина, то је мања импеданса и мање је подложан капацитивним оптерећењима. Сва три фактора ће омогућити дизајнеру да задржи траг што је могуће ближе референтној равни. Разлог који вас спречава да смањите висину трага на нулу је тај што већина чипова не може да покреће далеководе са импедансом мањом од 50 ома. (Посебан случај овог правила је Рамбус који може да покреће 27 ома и Натионал БТЛ серија, која може да покреће 17 ома). Нису све ситуације најбоље користити 50 ома. На пример, веома стара НМОС структура процесора 8080 ради на 100КХз без проблема ЕМИ, преслушавања и капацитивног оптерећења, и не може да покреће 50 ома. За овај процесор, висока импеданса значи ниску потрошњу енергије и требало би да користите танке жице високе импедансе што је више могуће. Мора се узети у обзир и чисто механичка перспектива. На пример, у погледу густине, растојање између слојева вишеслојне плоче је веома мало, а процес ширине линије потребан за импеданцију од 70 ома је тешко постићи. У овом случају, требало би да користите 50 ома, који има ширу ширину линије и лакши је за производњу. Колика је импеданса коаксијалног кабла? У РФ области, разматрани проблеми нису исти као они који се разматрају у ПЦБ-има, али коаксијални каблови у РФ индустрији такође имају сличан опсег импедансе. Према ИЕЦ публикацији (1967), 75 ома је уобичајен стандард импедансе за коаксијалне каблове (напомена: ваздух се користи као изолациони слој) јер можете да ускладите неке уобичајене конфигурације антена. Такође дефинише кабл од 50 ома на бази чврстог полиетилена, јер када је спољни заштитни слој са фиксним пречником и диелектричном константом фиксиран на 2,2 (диелектрична константа чврстог полиетилена), губитак ефекта скин ефекта импедансе од 50 ома је најмањи. Можете доказати из основне физике да је 50 ома најбоље. Губитак скин ефекта кабла Л (у децибелима) је пропорционалан укупном отпору скин ефекта Р (јединична дужина) подељеном са карактеристичном импедансом З0. Укупна отпорност скин ефекта Р је збир отпора заштитног слоја и међупроводника. Отпор заштитног слоја на скин ефект је обрнуто пропорционалан његовом пречнику д2 на високим фреквенцијама. Отпор скин ефекта унутрашњег проводника коаксијалног кабла обрнуто је пропорционалан његовом пречнику д1 на високим фреквенцијама. Укупни серијски отпор Р је стога пропорционалан (1/д2 +1/д1). Комбиновањем ових фактора, с обзиром на д2 и одговарајућу диелектричну константу ЕР изолационог материјала, можете користити следећу формулу да смањите губитак ефекта коже. У било којој основној књизи о електромагнетним пољима и микроталасима, можете пронаћи да је З0 функција д2, д1 и ЕР (напомена: релативна пермитивност изолационог слоја). Ставите једначину 2 у једначину 1, а бројилац и именилац се помноже са д2. , Након сређивања формуле 3, константни члан (/60)*(1/д2) се одваја, а ефективни члан ((1+д2/д1)/лн(д2/д1)) одређује минималну тачку. Погледајте изблиза минималну тачку формуле у формули 3, коју контролише само д2/д1, и нема никакве везе са ЕР и фиксном вредношћу д2. Узмите д2/д1 као параметар и нацртајте график за Л. Када је д2/д1=3,5911 (Напомена: Решите трансцендентну једначину), добијте минималну вредност. Под претпоставком да је диелектрична константа чврстог полиетилена 2,25 и д2/д1=3,5911, карактеристична импеданса је 51,1 ома. Давно, радио инжењери су, ради погодности, ову вредност приближили на 50 ома као оптималну вредност за коаксијалне каблове. Ово доказује да је око 0 ома Л најмањи. Али ово не утиче на вашу употребу других импеданси. На пример, ако направите кабл од 75 ома 5 са ​​истим пречником оклопа (Напомена: д2) и изолатором (Напомена: ЕР), губитак скин ефекта ће се повећати за 12%. За различите изолаторе, оптимална импеданса генерисана оптималним д2/д1 односом ће бити мало другачија (Напомена: На пример, ваздушна изолација одговара око 77 ома, а инжењер бира вредност од 75 ома за једноставну употребу). Други додаци: Горња деривација такође објашњава зашто је површина пресека ТВ кабла од 75 ома шупља језгра у облику лотоса, док је комуникациони кабл од 50 ома чврсто језгро. Постоји и важан подсетник. Докле год економска ситуација дозвољава, покушајте да изаберете кабл са великим спољним пречником (Напомена: д2). Поред повећања чврстоће, главни разлог је тај што је већи спољни пречник, већи је унутрашњи пречник (оптимални однос пречника д2) /д1), РФ губитак проводника је наравно мањи. Зашто је 50 ома постало стандард импедансе за РФ далеководе? Бирд Елецтроницс пружа једну од најтиражнијих верзија приче, из књиге Хармона Банинга „Кабл: Можда има много прича о пореклу 50 ома“. У првим данима микроталасне примене, током Другог светског рата, избор импедансе је у потпуности зависио од потреба употребе. За обраду велике снаге, често су коришћени 30 ома и 44 ома. С друге стране, импеданса линије са најмањим губицима испуњеном ваздухом је 93 ома. Тих година, за веће фреквенције које су се ретко користиле, нису постојали флексибилни савитљиви каблови, већ само крути канали испуњени ваздушним медијумом. Полукрути каблови су рођени раних 1950-их, а прави микроталасни флексибилни каблови појавили су се око 10 година касније. Са напретком технологије, морају се дати стандарди импедансе како би се успоставила равнотежа између економичности и погодности. У Сједињеним Државама, 50 ома је компромисан избор; да би заједничка војска и морнарица решиле ове проблеме, основана је организација под називом ЈАН, која је касније ДЕСЦ, посебно развијена од стране МИЛ-а. Европа је изабрала 60 ома. У ствари, најчешће коришћени цевовод у Сједињеним Државама састоји се од постојећих шипки и водоводних цеви, а 51,5 ома је врло уобичајено. Чудно је видети и користити адаптер/конвертер од 50 ома до 51,5 ома. На крају је победило 50 ома и направљени су специјални проводници (или су можда декоратери мало променили пречник својих цеви). Убрзо након тога, под утицајем доминантне компаније у индустрији као што је Хевлетт-Пацкард, Европљани су такође били приморани да се промене. 75 ома је стандард за комуникацију на даљину. Пошто је то диелектрична линија за пуњење, најмањи губитак се добија на 77 ома. 93 ома је коришћено за кратку везу, као што је повезивање рачунарског домаћина и монитора. Његова карактеристика ниске капацитивности смањује оптерећење кола и омогућава дуже везе; Заинтересовани читаоци могу да погледају МИТ РадЛаб Сериес, Волуме 9, који садржи Тхере ис детаилед десцриптион.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept