Почему волновое сопротивление должно составлять 50 Ом?

Откуда этот номер?

Для одинарного конца оно должно составлять 50 Ом, а для дифференциальных пар - 100 Ом. Почему?

Для печатных плат с контролируемым сопротивлением это обычные числа. За пределами печатной платы вы можете найти другие числа для характеристического сопротивления. Но какова причина использования этих чисел для дорожек печатной платы?

— Иисус Кастан
источник

Хотя я могу догадаться, откуда возникает этот вопрос, вы, возможно, захотите расширить свое предположение, предоставив основу и контекст. 50 Ом для какого типа ситуации? Если вы будете искать немного, вы обнаружите, что характеристическое сопротивление или номинальные значения сопротивления 600, 450, 300 и 75 Ом или 600, 75 или 50 очень распространены в зависимости от контекста линии передачи. Этот вопрос в его нынешнем виде не является представителем реальных фактов.

— Аниндо Гош

См. Также эту статью , которая охватывает математику для волнового сопротивления 50 Ом и 75 Ом, а также обоснование стандартизации на них. По сути, 50 Ом - это компромисс между оптимальной мощностью и минимальными потерями для воздушно-диэлектрических коаксиальных линий.

— Аниндо Гош

@Сожалею. Я говорил о треках для печатных плат. Я посмотрю эту статью.

— Иисус Кастан

Ага, поэтому я дал вопрос после вашего уточняющего редактирования.

— Аниндо Гош

Вы можете создать треки для печатных плат таким образом, чтобы они имели любое сопротивление в пределах разумного

— Andy aka

Ответы:

Стандарт 50Ω - это просто соглашение. Существуют различные истории о том, как 50Ω стал выбранным. Ссылка на статью Anindo хороша. Существует также история 50 Ом или нет ничего волшебного около 50 Ом . Но самое главное, что это компромисс между низким затуханием и мощностью.

Но это стало стандартным сопротивлением при проектировании для линий электропередач. Когда в спецификации IC говорится, что вам необходимо проектировать трассы печатной платы с контролируемым импедансом, тогда вы разрабатываете для компенсации эффектов линии передачи. Если импеданс трассы соответствует выходному импедансу ИС или источника, вы уменьшаете вероятность отражений, которые могут привести к появлению стоячих волн на трассе и вызвать всевозможные головные боли. Поскольку конструкторы ИС проектируют с учетом эффектов линии передачи, и, поскольку обычно используется 50 Ом, стандарт 50 Ом распространяется.

Но 50Ω отнюдь не особенное. Из этой статьи об управляемых решениях Advanced Layout Solutions:

В пределах разумного значения абсолютное значение полного сопротивления обычно не имеет значения, если оно контролируется по всей длине линии. Другие ограничения в дизайне часто диктуют нам импеданс; он может быть выбран на основе проектной спецификации (например, 65 Ом для PCI) или выбран для уменьшения тока (высокий импеданс). Как правило, оно составляет от 45 до 80 Ом из-за типичной геометрии материала, и если сигнал меняет слой, то геометрия трассировки должна быть отрегулирована по мере необходимости для поддержания согласованного Zo.

— embedded.kyle
источник

Используется 50 Ом, потому что это полное сопротивление коаксиального кабеля, за исключением аудиовизуальных приложений 75 Ом, и поэтому мы избегаем использования схемы согласования полного сопротивления для подключения печатной платы к внешней стороне.

— cachorrocadi
источник

Но когда вы устанавливаете соединение между микросхемами, вы также используете это сопротивление. Есть ли причина?

— Иисус Кастан

Каждый раз, когда сигнал проходит между средами, сопротивление которых отличается, часть этого сигнала будет проходить через, а часть будет отражаться. Если короткий отрезок 50-омного кабеля имеет импеданс 75 Ом, то 33% сигнала напряжения будет отражаться на каждом конце 75-омного участка. Около 11% сигнала выживет в одном цикле, 1,2% выживет в двух, а 0,15% выживет в трех. Если время кругового обхода достаточно короткое, отражения могут затухать достаточно быстро, чтобы не создавать проблемы. Необходимость проектирования согласования импедансов зависит от того, какие виды отражений допустимы.

— суперкат