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PCB设计为什么将阻抗一般设定为50欧姆?

time : 2019-06-12 08:57       作者:凡亿pcb

  在具有电阻、电感的电路里,对电路中的电流起到阻碍作用,被称为阻抗。它常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,阻抗的单位是欧姆,PCB设计为什么将阻抗一般设定为50欧姆?

  做PCB设计过程中,在走线之前,一般会对要进行设计的项目进行叠层,根据厚度、基材、层数等信息进行计算阻抗。一般标准的制定是会基于PCB生产工艺和设计性能、可行性的综合考量。

  从PCB生产加工工艺角度出发,目前大部分PCB生产厂商的设备考虑,生产50欧姆阻抗的PCB是比较容易实现的。从阻抗计算过程可知,过低的阻抗需要较宽的线宽以及薄介质或较大的介电常数,这对于目前高密板来说空间上比较难满足;过高的阻抗又需要较细的线宽及较厚的介质或较小的介电常数,不利于EMI及串扰的抑制,同时对于多层板及从量产的角度来讲加工的可靠性会比较差。控制50欧姆阻抗在使用常用板材(FR4等)、常用芯板的环境下,生产常用的板厚的产品(如1mm、1。2mm等),可设计常见的线宽(4~10mil),这样板厂加工起来是非常方便的,对其加工使用的设备要求也不是很高。

  从PCB设计方面考虑,50欧姆也是综合考虑之后选择。从PCB走线的性能来说,一般阻抗低比较好,对一个给定线宽的传输线,和平面距离越近,相应的EMI会减小,串扰也会因此减小。但从信号全路径的角度看,还需要考虑最关键的一个因素,那就是芯片的驱动能力,在早期大多数芯片驱动不了阻抗小于50欧姆的传输线,而更高阻抗的传输线由于实现起来不便,所以折中采用50欧姆阻抗。

  所以一般选择50欧姆作为常规时单端信号控制阻抗的默认值。