आरएफ प्रति ले जाने वाले प्रत्येक ट्रेस 50Ohm की विशेषता प्रतिबाधा में होना चाहिए? कैसे?

Question

मुझे एक VHF (160MHz) रिसीवर योजनाबद्ध को पीसीबी में अनुवाद करना होगा। इधर-उधर देखने के बाद मैं थोड़ा उलझन में हूं।

ऐसा लगता है कि आरएफ के साथ मुख्य मुद्दे हैं

1. आवारा प्रेरकों और कैपेसिटर से बचने के लिए, नज़दीकी पटरियों (क्षमता), चौड़ी पटरियों (जमीन के नीचे वाले समतल के साथ संधारित्र), और लंबी पटरियों (अधिष्ठापन ऊपर) से बचकर

2. "विशेषता प्रतिबाधा" में अचानक परिवर्तन से बचने के संकेत संकेतों से बचने के लिए।

   [कृपया मुझे बताएं कि क्या मैं दूसरों को याद करता हूं]

मुझे केवल एक अस्पष्ट विचार है कि क्या विशेषता प्रतिबाधा है (यह अद्भुत वीडियो ने हालांकि बहुत मदद की), लेकिन ऐसा लगता है कि यह बराबर आरएलसी सर्किट का प्रतिबाधा है।

1. यह सिग्नल की लंबाई और आवृत्ति पर निर्भर होना चाहिए, यह कैसे आता है?
2. सहज रूप से मुझे प्रत्येक पैड-टू-पैड ट्रेस की विशेषता प्रतिबाधा की गणना करनी चाहिए और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह हमेशा 50Ohm है। क्या यह मामला है?

एक ऑनलाइन कैलकुलेटर देता है (18um मोटी तांबे के लिए, परमिट की 4.7, 0.5 मिमी मोटी सब्सट्रेट) मुझे 50 मिमी प्राप्त करने के लिए चौड़ाई का 0.9 मिमी। क्या इसका मतलब है कि मुझे इस चौड़ाई के सभी हिस्सों को कम करना चाहिए, उन्हें छोटा रखना चाहिए, लेकिन उन्हें प्रत्येक अभिभावक के करीब भी नहीं होना चाहिए, और फिर मुझे चिंता करने की कोई बात नहीं है?

Comments

एक अन्य: youtube.com/watch?v=Il_eju4D_TM

— AndreKR

पीसीबी ट्रेस में लंबाई और सिग्नल आवृत्ति की परवाह किए बिना 50 ओम प्रतिबाधा कैसे हो सकती है?

— फिल फ्रॉस्ट

Answer 1

मुझे केवल एक अस्पष्ट विचार है कि क्या विशेषता प्रतिबाधा है

लक्षणात्मक प्रतिबाधा ट्रेस के साथ प्रसार करने वाले संकेतों के लिए वर्तमान (इस प्रकार, एक प्रतिबाधा) वोल्टेज का अनुपात है, जो ट्रेस के साथ समाई और अधिष्ठापन के संतुलन से निर्धारित होता है।

यह लंबाई और आवृत्ति पर निर्भर होना चाहिए, यह कैसे नहीं है?

विशेषता प्रतिबाधा समाई के लिए अधिष्ठापन के अनुपात पर निर्भर करती है। चूंकि ट्रेस लंबाई बढ़ने पर इंडक्शन और कैपेसिटेंस दोनों रैखिक रूप से बढ़ते हैं, इसलिए उनका अनुपात ट्रेस लंबाई पर निर्भर नहीं करता है।

इसके अलावा, सीमाओं के भीतर, ये पैरामीटर आवृत्ति के साथ बहुत अधिक नहीं बदलते हैं, इसलिए फिर से अनुपात आवृत्ति पर निर्भर नहीं करता है और विशेषता प्रतिबाधा आवृत्ति पर निर्भर नहीं करती है।

सहज रूप से मुझे प्रत्येक पैड-टू-पैड ट्रेस की विशेषता प्रतिबाधा की गणना करनी चाहिए और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि यह हमेशा 50Ohm है। क्या यह मामला है?

यदि ड्राइविंग सर्किट 50 ओम लोड करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, तो आमतौर पर हाँ। आप अपने सर्किट के विवरण के आधार पर, कम से कम ट्रेस के कम से कम एक छोर, और संभवतः दोनों को मिलान करना चाहते हैं।

आम तौर पर आपको प्रत्येक कनेक्शन के लिए एक अलग गणना करने की आवश्यकता नहीं होती है। आप बस अपने बोर्ड को स्टैक-अप करके देखें और 50-ओम विशेषता प्रतिबाधा को प्राप्त करने वाली एक ट्रेस चौड़ाई का पता लगाएं, और अपने सभी हिस्सों को उस चौड़ाई का बना दें। आप अपने लेआउट की परिस्थितियों के आधार पर माइक्रोस्ट्रिप, स्ट्रिपलाइन, या कोपलान वेवगाइड ज्यामिति का उपयोग कर सकते हैं। यदि आप उन सभी संयोजनों का उपयोग करना चाहते हैं, तो आप अपने पीसीबी पर प्रत्येक सिग्नल परत के लिए एक अलग गणना करेंगे, और शायद विभिन्न प्रकार के ज्यामिति (माइक्रोस्ट्रिप और कॉपलनार, सिंगल-एंडेड और डिफरेंशियल) के लिए।

यदि ट्रेस की लंबाई आपके ऑपरेटिंग आवृत्ति पर एक तरंग दैर्ध्य के लगभग 1/10 से कम है, तो आप अक्सर एक बेजोड़ ट्रेस का उपयोग करके दूर हो सकते हैं।

Comments

बहुत बहुत धन्यवाद। माइक्रोस्ट्रिप्स, स्ट्रिपलीन और वेवगाइड का उपयोग कब करें? इसके अलावा, मैं अब इस बारे में उलझन में हूँ कि प्रतिबिंब वोल्टेज को कैसे बदलते हैं। COuld तुम मेरे संपादन पर एक नज़र है?

— user42875

यहाँ वास्तव में: Electronics.stackexchange.com/questions/165099/…

— user42875

Answer 2

ऐसा लगता है कि आपने मुझे बहुत कुछ बता दिया है, जो मैंने संक्षेप में प्रस्तुत किया है, इसलिए मैं आपके प्रश्न का उत्तर देने में आसान (आसान) गणित में शामिल हो जाऊंगा।

चेक इस बाहर। मैं इसे यहाँ फिर से लिखूँगा:

$$Z_\mathrm{in} (\ell)=Z_0 \frac{Z_L + jZ_0\tan(\beta \ell)}{Z_0 + jZ_L\tan(\beta \ell)}$$

$Z_0$$Z_L$$\beta=\frac{2\pi}{\lambda}$$\lambda$

अब यह एक जटिल सूत्र प्रतीत होता है, जो यह बताता है कि इनपुट प्रतिबाधा एक गड़बड़ है।

इस "गड़बड़" को सुधारने के दो तरीके हैं:

• $\tan(\beta \ell)=0$
• $Z_L = Z_0$

$Z_L=Z_0$

$$Z_\mathrm{in} (\ell)=Z_0 \frac{Z_0 + jZ_0\tan(\beta \ell)}{Z_0 + jZ_0\tan(\beta \ell)}=Z_0$$

और यहीं से जादू होता है। इनपुट प्रतिबाधा ट्रेस लंबाई पर निर्भर नहीं करती है और यह बहुत अच्छा है क्योंकि आप आमतौर पर परवाह नहीं करना चाहते हैं कि ट्रांसमिशन लाइनों का उपयोग कब किया जाता है: खराब तकनीशियन के बारे में सोचें जिन्हें कुछ मिमी लंबे समय तक समाक्षीय केबल काटने की जरूरत है लहर, शायद केबल के 10 मीटर से अधिक ... उस के साथ शुभकामनाएँ।

$50\Omega$$50\Omega$

$^{TM}$

Comments

जाहिरा तौर पर 50Ohm का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह बिजली हस्तांतरण और क्षीणन के बीच एक अच्छा समझौता है ... पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि हालांकि वे कैसे काम करते हैं। इसके लिए धन्यवाद!

— user42875

मैंने अपने उत्तर को अपडेट करने और समझने के लिए अद्यतन किया है कि प्रतिबिंब कैसे काम करते हैं, इस पर एक नज़र रखने के लिए देखभाल करते हैं?

— user42875

@ user42875 कृपया अपने मूल प्रश्न को संपादित न करें लेकिन किसी अन्य को पोस्ट करें (खोज के बाद कि यह पहले से ही उत्तर है)।

— व्लादिमीर क्रेवरो

ठीक है, यहाँ किया गया: Electronics.stackexchange.com/questions/165099/…

— user42875