Circuitele rigid-flex au devenit din ce în ce mai populare în ultimii ani datorită combină flexibilitatea circuitelor flexibile și rigiditatea& fiabilitatea PCB-ului FR4. Una dintre considerentele cheie de proiectare atunci când se creează un circuit rigid-flex este valoarea impedanței. Pentru semnalele generale de înaltă frecvență și circuitele RF, 50ohm este cea mai comună valoare pe care proiectanții au folosit-o și producătorul a recomandat-o, așa că de ce să alegeți 50ohm? Există 30 ohmi sau 80 ohmi? Astăzi, vom explora motivele pentru care o impedanță de 50 ohmi este alegerea optimă de proiectare pentru circuitele rigid-flex.
Ce este impedanța și de ce este importantă?
Impedanța este o măsură a rezistenței la fluxul de energie electrică într-un circuit, care este exprimată în ohmi și realizează un factor critic în proiectarea circuitelor. Se referă la impedanța caracteristică a urmei de transmisie, care este valoarea impedanței undei electromagnetice în timpul transmiterii în urmă/sârmă și este legată de forma geometrică a urmei, materialul dielectric și mediul înconjurător al urmei. Putem spune că o impedanță afectează eficiența transferului de energie și performanța generală a circuitului.
Impedanță de 50 ohmi pentru circuite rigide-flex
Există mai multe motive pentru care o impedanță de 50 ohmi este alegerea optimă de proiectare pentru circuitele rigid-flex:
1. Valoarea standard și implicită autorizată de JAN
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, selecția impedanței depindea în întregime de necesitatea utilizării și nu exista o valoare standard. Dar, pe măsură ce tehnologia avansează, trebuie să se acorde standarde de impedanță pentru a găsi un echilibru între economie și comoditate. Prin urmare, Organizația JAN (Joint Army Navy), o organizație comună a armatei Statelor Unite, a ales în cele din urmă impedanța de 50 ohmi ca valoare standard comună pentru a lua în considerare potrivirea impedanței, stabilitatea transmisiei semnalului și prevenirea reflectării semnalului. De atunci, impedanța de 50 ohmi a evoluat în implicit global.
2. Maximizarea performanței
Din perspectiva designului PCB, sub impedanța de 50 ohmi, semnalul poate fi transmis la putere maximă în circuit, reducând astfel atenuarea și reflectarea semnalului. Între timp, 50 ohmi este, de asemenea, cea mai frecvent utilizată impedanță de intrare a antenei în comunicațiile fără fir.
În general, cu impedanță mai mică, performanța urmelor de transmisie va fi mai bună. Pentru o urmă de transmisie cu o lățime de linie dată, cu cât este mai aproape de planul de masă, EMI (Interferența Electro Magnetică) corespunzătoare va scădea, iar diafonia va scădea, de asemenea. Dar, din punctul de vedere al întregii căi a semnalului, impedanța afectează capacitatea de acționare a cipurilor - majoritatea cipurilor sau driverelor timpurii nu pot conduce linia de transmisie mai mică de 50 ohmi, în timp ce linia de transmisie mai mare era dificil de implementat și nu performa, de asemenea, astfel încât un compromis de impedanță de 50 ohmi a fost cea mai bună alegere la acea vreme.
3. Design simplificat
În designul PCB, este întotdeauna necesar să se potrivească cu spațiul și lățimea liniei pentru a reduce reflexia semnalului și diafonia. Deci, atunci când proiectăm urme, vom calcula o stivă pentru proiectul nostru, care este în funcție de grosime, substrat, straturi și alți parametri pentru a calcula impedanța, cum ar fi graficul de mai jos.
Conform experienței noastre, 50ohm este ușor de proiectat, de aceea este utilizat pe scară largă în industriile electrice.
4. Facilitarea și ușurarea producției
Având în vedere echipamentele majorității producătorilor de PCB existenți, este relativ ușor să produci PCB cu impedanță de 50 ohmi.
După cum știm, impedanța mai mică trebuie să se potrivească cu lățimea mai mare a liniei și constanta dielectrică medie sau mare subțire, este atât de dificil de întâlnit în spațiu pentru plăcile de circuite de înaltă densitate curente. În timp ce impedanța mai mare necesită o lățime de linie mai subțire și o constantă dielectrică medie sau mai mică, care nu este conductivă pentru EMI și suprimarea diafoniei, iar fiabilitatea procesării va fi slabă pentru circuitele multistrat și din perspectiva producției de masă.
Controlați impedanța de 50 ohmi în utilizarea substratului comun (FR4, etc.) și a miezului comun, producția de grosimi comune a plăcii, cum ar fi 1 mm, 1,2 mm, poate fi proiectată cu o lățime comună a liniei de 4 ~ 10 mil, astfel încât fabricarea este foarte convenabilă, iar prelucrarea echipamentului nu are cerințe foarte ridicate.
5. Compatibilitate cu semnale de înaltă frecvență
Multe standarde și dispozitive de fabricație pentru plăci de circuite, conectori și cabluri sunt proiectate pentru impedanța de 50 ohmi, astfel încât utilizarea 50 ohmi îmbunătățește compatibilitatea între dispozitive.
6. Eficient din punct de vedere al costurilor
Impedanța de 50 ohmi este o alegere economică și ideală atunci când se ia în considerare echilibrul dintre costul de producție și performanța semnalului.
Cu caracteristicile sale de transmisie relativ stabile și rata scăzută de distorsiune a semnalului, impedanța de 50 ohmi este utilizată pe scară largă în multe domenii, cum ar fi semnalele video, comunicațiile de date de mare viteză etc. Cu toate acestea, este important de reținut că, în timp ce 50ohm este una dintre cele mai frecvent utilizate impedanțe în inginerie electronică, în unele aplicații, cum ar fi frecvența radio, pot fi necesare alte valori de impedanță pentru a îndeplini cerințele specifice. Prin urmare, în designul specific, ar trebui să alegem valoarea corespunzătoare a impedanței în funcție de situația actuală.
Best Technology are o experiență bogată în fabricarea plăcilor de circuite flexibile rigide, indiferent de FPC cu un singur strat, straturi duble sau FPC multistrat. În plus, Best Tech oferă PCB FR4 (până la 32 de straturi), PCB cu miez metalic, PCB ceramic și unele PCB speciale, cum ar fi PCB RF, PCB HDI, PCB extra subțire și greu de cupru. Bine ați venit să ne contactați dacă aveți întrebări despre PCB.