Sirkuit kaku-fleksibel menjadi semakin populer dalam beberapa tahun terakhir karena menggabungkan fleksibilitas sirkuit fleksibel dan kekakuan& keandalan PCB FR4. Salah satu pertimbangan desain utama saat membuat sirkuit kaku-fleksibel adalah nilai impedansi. Untuk sinyal frekuensi tinggi umum dan rangkaian RF, 50ohm adalah nilai paling umum yang digunakan perancang dan direkomendasikan pabrikan, jadi mengapa memilih 50ohm? Apakah 30ohm atau 80ohm tersedia? Hari ini, kita akan mengeksplorasi alasan mengapa impedansi 50ohm adalah pilihan desain yang optimal untuk sirkuit kaku-fleksibel.
Apa itu Impedansi dan Mengapa Penting?
Impedansi adalah ukuran resistensi terhadap aliran energi listrik dalam suatu rangkaian, yang dinyatakan dalam Ohm dan merupakan faktor penting dalam desain rangkaian. Ini mengacu pada impedansi karakteristik jejak transmisi, yang merupakan nilai impedansi gelombang elektromagnetik saat mentransmisikan dalam jejak/kawat, dan terkait dengan bentuk geometris jejak, bahan dielektrik dan lingkungan sekitar jejak. Dapat kita katakan, impedansi mempengaruhi efisiensi transfer energi dan kinerja rangkaian secara keseluruhan.
Impedansi 50ohm untuk Sirkuit Rigid-Flex
Ada beberapa alasan mengapa impedansi 50ohm adalah pilihan desain yang optimal untuk sirkuit kaku-fleksibel:
1. Nilai standar dan default yang disahkan oleh JAN
Selama Perang Dunia II, pemilihan impedansi sepenuhnya bergantung pada kebutuhan penggunaan, dan tidak ada nilai standar. Namun seiring kemajuan teknologi, standar impedansi perlu diberikan untuk mencapai keseimbangan antara ekonomi dan kenyamanan. Oleh karena itu, JAN Organization (Joint Army Navy), sebuah organisasi gabungan militer Amerika Serikat, akhirnya memilih impedansi 50ohm sebagai nilai standar umum untuk pertimbangan pencocokan impedansi, stabilitas transmisi sinyal, dan pencegahan pantulan sinyal. Sejak itu, impedansi 50ohm telah berkembang menjadi standar global.
2. Maksimalisasi kinerja
Dari perspektif desain PCB, di bawah impedansi 50ohm, sinyal dapat ditransmisikan pada daya maksimum di sirkuit, sehingga mengurangi pelemahan dan pantulan sinyal. Sementara itu, 50ohm juga merupakan impedansi input antena yang paling umum digunakan dalam komunikasi nirkabel.
Secara umum, impedansi yang lebih rendah, kinerja jejak transmisi akan lebih baik. Untuk jejak transmisi dengan lebar garis tertentu, semakin dekat ke bidang tanah, EMI (Electro Magnetic Interference) yang sesuai akan berkurang, dan crosstalk juga akan berkurang. Tapi, dari sudut pandang seluruh jalur sinyal, impedansi mempengaruhi kapasitas penggerak chip – sebagian besar chip atau driver awal tidak dapat menggerakkan jalur transmisi yang lebih rendah dari 50ohm, sedangkan jalur transmisi yang lebih tinggi sulit diterapkan dan tidak bekerja dengan baik, jadi kompromi impedansi 50ohm adalah pilihan terbaik saat itu.
3. Desain Sederhana
Dalam desain PCB, selalu harus disesuaikan dengan ruang garis dan lebar untuk mengurangi pantulan sinyal dan crosstalk. Jadi saat mendesain pelacakan, kami akan menghitung tumpukan untuk proyek kami, yang sesuai dengan ketebalan, substrat, lapisan, dan parameter lain untuk menghitung impedansi, seperti bagan di bawah ini.
Menurut pengalaman kami, 50ohm mudah untuk disain tumpukan, itulah mengapa ini banyak digunakan di industri listrik.
4. Memudahkan dan memperlancar produksi
Mempertimbangkan peralatan dari sebagian besar produsen PCB yang ada, relatif mudah untuk menghasilkan PCB impedansi 50ohm.
Seperti yang kita ketahui, impedansi yang lebih rendah perlu menyesuaikan lebar saluran yang lebih lebar dan konstanta dielektrik menengah atau besar yang tipis, sehingga sulit untuk bertemu di ruang angkasa untuk papan sirkuit kepadatan tinggi saat ini. Sementara impedansi yang lebih tinggi membutuhkan lebar garis yang lebih tipis dan media yang lebih tebal atau konstanta dielektrik yang lebih kecil, yang tidak konduktif untuk EMI dan penekanan crosstalk, dan keandalan pemrosesan akan buruk untuk sirkuit multilayer dan dari perspektif produksi massal.
Kontrol impedansi 50ohm dalam penggunaan substrat umum (FR4, dll.) Dan inti umum, produksi ketebalan papan umum seperti 1mm, 1.2mm, dapat dirancang lebar garis umum 4 ~ 10mil, sehingga fabrikasi sangat nyaman, dan pemrosesan peralatan bukanlah persyaratan yang sangat tinggi.
5. Kompatibilitas dengan Sinyal Frekuensi Tinggi
Banyak perangkat standar dan manufaktur untuk papan sirkuit, konektor, dan kabel dirancang untuk impedansi 50ohm, jadi menggunakan 50ohm meningkatkan kompatibilitas antar perangkat.
6. Hemat biaya
Impedansi 50ohm adalah pilihan yang ekonomis dan ideal ketika mempertimbangkan keseimbangan antara biaya produksi dan kinerja sinyal.
Dengan karakteristik transmisi yang relatif stabil dan tingkat distorsi sinyal yang rendah, impedansi 50ohm banyak digunakan di berbagai bidang, seperti sinyal video, komunikasi data berkecepatan tinggi, dll. Namun, penting untuk dicatat, bahwa sementara 50ohm adalah salah satu impedansi yang paling umum digunakan dalam teknik elektronik, dalam beberapa aplikasi, seperti frekuensi radio, nilai impedansi lain mungkin diperlukan untuk memenuhi persyaratan tertentu. Oleh karena itu, dalam desain khusus, kita harus memilih nilai impedansi yang sesuai dengan situasi sebenarnya.
Teknologi Terbaik memiliki pengalaman manufaktur yang kaya dalam papan sirkuit fleksibel yang kaku, apa pun FPC lapisan tunggal, lapisan ganda, atau multi-lapisan. Selain itu, Best Tech menawarkan PCB FR4 (hingga 32 lapisan), PCB inti logam, PCB keramik, dan beberapa PCB khusus seperti PCB RF, PCB HDI, PCB tembaga ekstra tipis dan berat. Selamat datang untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan tentang PCB.