Sert-esnek devreler, esnek devrelerin esnekliğini ve sağlamlığı bir araya getirmesi nedeniyle son yıllarda giderek daha popüler hale geldi.& FR4 PCB'nin güvenilirliği. Sert-esnek bir devre oluştururken en önemli tasarım hususlarından biri empedans değeridir. Genel yüksek frekanslı sinyaller ve RF devreleri için 50ohm, tasarımcıların kullandığı ve üreticilerin önerdiği en yaygın değerdir, öyleyse neden 50ohm seçilsin? 30ohm veya 80ohm mevcut mu? Bugün, sert-esnek devreler için 50ohm empedansın en uygun tasarım seçimi olmasının nedenlerini keşfedeceğiz.
Empedans nedir ve neden önemlidir?
Empedans, Ohm cinsinden ifade edilen ve devrelerin tasarımında kritik bir faktör oluşturan bir devredeki elektrik enerjisi akışına karşı direncin bir ölçüsüdür. Elektromanyetik dalganın iz/tel içinde iletilirken empedans değeri olan iletim izinin karakteristik empedansını ifade eder ve izin geometrik şekli, dielektrik malzemesi ve izin çevre ortamı ile ilgilidir. Bir empedansın enerji transferinin verimini ve devrenin genel performansını etkilediğini söyleyebiliriz.
Sert-Esnek Devreler için 50ohm Empedans
Sert-esnek devreler için 50ohm empedansın en uygun tasarım seçimi olmasının birkaç nedeni vardır:
1. JAN tarafından yetkilendirilen standart ve varsayılan değer
Dünya Savaşı sırasında empedans seçimi tamamen kullanım ihtiyacına bağlıydı ve standart bir değeri yoktu. Ancak teknoloji ilerledikçe, ekonomi ve rahatlık arasında bir denge kurmak için empedans standartlarının verilmesi gerekir. Bu nedenle, Amerika Birleşik Devletleri ordusunun ortak bir organizasyonu olan JAN Organizasyonu (Ortak Ordu Donanması), empedans uyumu, sinyal iletim kararlılığı ve sinyal yansımasının önlenmesi için ortak standart değer olarak nihayet 50ohm empedansı seçti. O zamandan beri, 50ohm empedans küresel varsayılan haline geldi.
2. Performans maksimizasyonu
PCB tasarımı açısından, 50ohm empedans altında, sinyal devrede maksimum güçte iletilebilir, böylece sinyal zayıflaması ve yansıması azaltılır. Bu arada, 50ohm aynı zamanda kablosuz iletişimde en yaygın kullanılan anten giriş empedansıdır.
Genel olarak konuşursak, daha düşük empedans, iletim izlerinin performansı daha iyi olacaktır. Belirli bir hat genişliğine sahip bir iletim izi için, yer düzlemine ne kadar yakınsa, karşılık gelen EMI (Elektro Manyetik Girişim) azalacak ve parazit de azalacaktır. Ancak, sinyalin tüm yolunun bakış açısından empedans, çiplerin sürücü kapasitesini etkiler - ilk çiplerin veya sürücülerin çoğu, 50 ohm'dan düşük iletim hattını süremezken, daha yüksek iletim hattının uygulanması zordu ve uygulanamadı. aynı zamanda performans gösterdiğinden, o sırada 50ohm empedanstan ödün vermek en iyi seçimdi.
3. Basitleştirilmiş Tasarım
PCB tasarımında, sinyal yansımasını ve paraziti azaltmak için her zaman hat alanı ve genişliği ile eşleştirmeye ihtiyaç vardır. Bu nedenle, izleri tasarlarken, aşağıdaki tablo gibi empedansı hesaplamak için kalınlık, alt tabaka, katmanlar ve diğer parametrelere göre projemiz için bir yığın hesaplayacağız.
Deneyimlerimize göre, 50ohm'un istiflenmesi kolaydır, bu nedenle elektrik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
4. Kolay ve sorunsuz üretim
Çoğu mevcut PCB üreticisinin ekipmanı göz önüne alındığında, 50ohm empedanslı PCB üretmek nispeten kolaydır.
Bildiğimiz gibi, daha düşük empedansın daha geniş hat genişliğine ve ince orta veya büyük dielektrik sabitine uyması gerekir, mevcut yüksek yoğunluklu devre kartları için uzayda karşılamak çok zordur. Daha yüksek empedans, daha ince hat genişliğine ve daha kalın orta veya daha küçük dielektrik sabitine ihtiyaç duyarken, bu EMI ve karışma önleme için iletken değildir ve işlemenin güvenilirliği, çok katmanlı devreler için ve seri üretim açısından zayıf olacaktır.
Ortak alt tabaka (FR4, vb.) ve ortak çekirdek kullanımında 50ohm empedansı kontrol edin, 1mm, 1.2mm gibi ortak levha kalınlığı üretimi, 4~10mil ortak hat genişliği olarak tasarlanabilir, bu nedenle imalat çok uygundur, ve ekipmanın işlenmesi çok yüksek gereksinimler değildir.
5. Yüksek Frekanslı Sinyallerle Uyumluluk
Devre kartları, konektörler ve kablolar için birçok standart ve üretim cihazı 50ohm empedans için tasarlanmıştır, bu nedenle 50ohm kullanmak cihazlar arasındaki uyumluluğu artırır.
6. Uygun maliyetli
50ohm empedans, üretim maliyeti ve sinyal performansı arasındaki denge göz önüne alındığında ekonomik ve ideal bir seçimdir.
Nispeten kararlı iletim özellikleri ve düşük sinyal bozulma oranı ile 50ohm empedans, video sinyalleri, yüksek hızlı veri iletişimi vb. gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, 50ohm'un elektronik mühendisliğinde en yaygın kullanılan empedanslardan biri olmasına rağmen, radyo frekansı gibi bazı uygulamalarda, belirli gereksinimleri karşılamak için başka empedans değerlerinin gerekli olabileceğini belirtmek önemlidir. Bu nedenle, özel tasarımda gerçek duruma göre uygun empedans değerini seçmeliyiz.
Best Technology, tek katmanlı, çift katmanlı veya çok katmanlı FPC ne olursa olsun, rijit esnek devre kartında zengin üretim deneyimine sahiptir. Best Tech ayrıca FR4 PCB (32 katmana kadar), metal çekirdekli PCB, seramik PCB ve RF PCB, HDI PCB, ekstra ince ve ağır bakır PCB gibi bazı özel PCB'ler sunar. PCB ile ilgili sorularınız varsa bizimle iletişime geçmekten memnuniyet duyarız.