Best Technology là một trong những nhà sản xuất pcb và nhà cung cấp bảng mạch in tốt nhất tại Trung Quốc
Ngôn ngữ
Best Technology là một trong những nhà sản xuất pcb và nhà cung cấp bảng mạch in tốt nhất tại Trung Quốc
Mạch cứng-flex ngày càng trở nên phổ biến trong những năm gần đây do nó kết hợp tính linh hoạt của mạch flex và độ cứng& độ tin cậy của FR4 PCB. Một trong những cân nhắc thiết kế chính khi tạo mạch cứng-flex là giá trị trở kháng. Đối với các tín hiệu tần số cao và mạch RF nói chung, 50ohm là giá trị phổ biến nhất mà các nhà thiết kế đã sử dụng và nhà sản xuất khuyến nghị, vậy tại sao lại chọn 50ohm? Có 30ohm hoặc 80ohm không? Hôm nay, chúng ta sẽ khám phá những lý do tại sao trở kháng 50ohm là sự lựa chọn thiết kế tối ưu cho mạch cứng-flex.
Trở kháng là gì và tại sao nó lại quan trọng?
Trở kháng là thước đo khả năng chống lại dòng năng lượng điện trong mạch, được biểu thị bằng Ohms và đóng vai trò quan trọng trong thiết kế mạch. Nó đề cập đến trở kháng đặc trưng của dấu vết truyền, là giá trị trở kháng của sóng điện từ trong khi truyền trong dấu vết/dây và có liên quan đến hình dạng hình học của dấu vết, vật liệu điện môi và môi trường xung quanh của dấu vết. Có thể nói, trở kháng ảnh hưởng đến hiệu quả truyền năng lượng và hiệu suất chung của mạch.
Trở kháng 50ohm cho mạch cứng-Flex
Có một số lý do tại sao trở kháng 50ohm là lựa chọn thiết kế tối ưu cho mạch cứng-flex:
1. Giá trị tiêu chuẩn và mặc định được ủy quyền bởi JAN
Trong Thế chiến II, việc lựa chọn trở kháng hoàn toàn phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng và không có giá trị tiêu chuẩn. Nhưng khi công nghệ tiến bộ, các tiêu chuẩn trở kháng cần phải được đưa ra để đạt được sự cân bằng giữa tính kinh tế và sự tiện lợi. Do đó, Tổ chức JAN (Joint Army Navy), một tổ chức chung của quân đội Hoa Kỳ, cuối cùng đã chọn trở kháng 50ohm làm giá trị tiêu chuẩn chung để xem xét kết hợp trở kháng, ổn định truyền tín hiệu và ngăn phản xạ tín hiệu. Kể từ đó, trở kháng 50ohm đã phát triển thành mặc định toàn cầu.
2. Tối đa hóa hiệu suất
Từ góc độ thiết kế PCB, dưới trở kháng 50ohm, tín hiệu có thể được truyền ở công suất tối đa trong mạch, do đó giảm suy hao và phản xạ tín hiệu. Trong khi đó, 50ohm cũng là trở kháng đầu vào ăng-ten được sử dụng phổ biến nhất trong truyền thông không dây.
Nói chung, trở kháng thấp hơn, hiệu suất của đường truyền sẽ tốt hơn. Đối với đường truyền có độ rộng đường nhất định, càng gần mặt phẳng tiếp đất, EMI (Nhiễu điện từ) tương ứng sẽ giảm và nhiễu xuyên âm cũng sẽ giảm. Tuy nhiên, từ quan điểm về toàn bộ đường dẫn của tín hiệu, trở kháng ảnh hưởng đến khả năng truyền động của chip – hầu hết các chip hoặc trình điều khiển đời đầu không thể điều khiển đường truyền thấp hơn 50ohm, trong khi đường truyền cao hơn rất khó thực hiện và không cũng hoạt động tốt, do đó, sự thỏa hiệp về trở kháng 50ohm là lựa chọn tốt nhất vào thời điểm đó.
3. Thiết kế đơn giản
Trong thiết kế PCB, luôn cần phải phù hợp với không gian và chiều rộng của dòng để giảm phản xạ tín hiệu và nhiễu xuyên âm. Vì vậy, khi thiết kế dấu vết, chúng tôi sẽ tính toán ngăn xếp cho dự án của mình, theo độ dày, chất nền, lớp và các thông số khác để tính toán trở kháng, chẳng hạn như biểu đồ bên dưới.
Theo kinh nghiệm của chúng tôi, 50ohm rất dễ thiết kế ngăn xếp, đó là lý do tại sao nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành điện.
4. Tạo điều kiện thuận lợi và trơn tru sản xuất
Xem xét thiết bị của hầu hết các nhà sản xuất PCB hiện có, việc sản xuất PCB trở kháng 50ohm là tương đối dễ dàng.
Như chúng ta đã biết, trở kháng thấp hơn cần phải phù hợp với chiều rộng đường truyền rộng hơn và hằng số điện môi mỏng vừa hoặc lớn, rất khó đáp ứng trong không gian cho các bảng mạch mật độ cao hiện nay. Trong khi trở kháng cao hơn cần độ rộng đường mỏng hơn và hằng số điện môi trung bình dày hơn hoặc nhỏ hơn, không dẫn điện cho EMI và triệt tiêu nhiễu xuyên âm, đồng thời độ tin cậy của quá trình xử lý sẽ kém đối với các mạch nhiều lớp và từ góc độ sản xuất hàng loạt.
Kiểm soát trở kháng 50ohm khi sử dụng đế chung (FR4, v.v.) và lõi chung, sản xuất độ dày bảng thông thường như 1mm, 1,2mm, có thể thiết kế chiều rộng đường phổ biến là 4 ~ 10mil, vì vậy việc chế tạo rất thuận tiện, và việc xử lý các thiết bị không phải là yêu cầu rất cao.
5. Khả năng tương thích với tín hiệu tần số cao
Nhiều tiêu chuẩn và thiết bị sản xuất bảng mạch, đầu nối và cáp được thiết kế cho trở kháng 50ohm, do đó, việc sử dụng 50ohm sẽ cải thiện khả năng tương thích giữa các thiết bị.
6. hiệu quả về chi phí
Trở kháng 50ohm là sự lựa chọn kinh tế và lý tưởng khi cân nhắc giữa chi phí sản xuất và hiệu suất tín hiệu.
Với đặc tính đường truyền tương đối ổn định và tỷ lệ méo tín hiệu thấp, trở kháng 50ohm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như tín hiệu video, truyền dữ liệu tốc độ cao, v.v. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù 50ohm là một trong những trở kháng được sử dụng phổ biến nhất trong kỹ thuật điện tử, nhưng trong một số ứng dụng, chẳng hạn như tần số vô tuyến, các giá trị trở kháng khác có thể được yêu cầu để đáp ứng các yêu cầu cụ thể. Do đó, trong thiết kế cụ thể, chúng ta nên chọn giá trị trở kháng phù hợp theo tình hình thực tế.
Best Technology có kinh nghiệm sản xuất phong phú trong bảng mạch flex cứng, bất kể FPC một lớp, hai lớp hay nhiều lớp. Ngoài ra, Best Tech còn cung cấp PCB FR4 (tối đa 32 lớp), PCB lõi kim loại, PCB gốm và một số PCB đặc biệt như PCB RF, PCB HDI, PCB đồng siêu mỏng và nặng. Chào mừng bạn đến liên hệ với chúng tôi nếu bạn có thắc mắc về PCB.
