EDA365电子论坛网

标题: 特性阻抗终情于50与100的原因 [打印本页]
作者: ijiqux838    时间: 2008-3-6 08:42
标题: 特性阻抗终情于50与100的原因
大家都知道，在算单端传输线的特性阻抗时用５０欧，算差分传输线的特性阻抗时用１００欧．但为什么不选６０欧和１２０欧或是其它阻值了？先５０欧和１００欧有什么好处？还有差分传输线的特性阻抗是单端传输线特性阻抗的二倍，是不是与差分对用两根传输线传输信号有关了？（差分对用的传输线是单端传输线的两倍）
作者: zll    时间: 2008-3-6 09:47
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: Allen    时间: 2008-3-6 09:53
（1）50欧和100欧是规范，就像常说的5V的TTL电平，为什么是5V而不是4V或6V？50欧跟芯片I/O驱动能力，阻抗匹配，功耗等都有关系，这是大家已经约定俗成的规范，不是随意计算出来的。至于你说的60欧和120欧，其实也有，但只限于特殊设计。% }" R  E* {% g! ~; q* N' O
（2）差分传输线的特性阻抗是单端传输线特性阻抗的二倍，不是50+50的简单叠加，当差分阻抗是100欧时，其单线阻抗一定大于50，你可以翻翻以前的帖子，找找差分信号的介绍。
作者: ijiqux838    时间: 2008-3-6 10:32
哦！原来是这样．谢谢ＳＬ！
作者: 心嫣    时间: 2008-3-7 15:36
原帖由 allen 于 2008-3-6 09:53 发表 % k4 t% c/ x0 l
（1）50欧和100欧是规范，就像常说的5V的TTL电平，为什么是5V而不是4V或6V？50欧跟芯片I/O驱动能力，阻抗匹配，功耗等都有关系，这是大家已经约定俗成的规范，不是随意计算出来的。至于你说的60欧和120欧，其实也有， ...

0 A) `( W, n* h, P' B6 I% m     学习了,谢谢!
作者: mengzhuhao    时间: 2008-3-10 18:37
我记得在一本书上说过50欧姆或者75欧姆都是经过严格数学推导+工程上的近似权衡得到的
) t* ]6 T7 ^. w# k这个可以通过同轴电缆的结构尺寸等计算得到  `/ n3 o4 E5 s
具体怎算的我也不知道 反正记得是需要严格数学推导与权衡出来的数值
) c: s  N3 O$ S& K! v% T1 f! k一直沿用到现在
作者: zjyaorui    时间: 2008-3-11 09:20
这样的
作者: hispeed    时间: 2008-3-17 11:19
嗯，懂了，谢谢
作者: xhymsg    时间: 2008-3-17 14:06
好贴！
作者: ilovechina    时间: 2008-3-18 01:04
标题: 感谢共享！感谢共享！
感谢共享！感谢共享！
作者: ilovechina    时间: 2008-3-18 02:07
标题: 感谢共享！感谢共享！
感谢共享！感谢共享！
作者: yangcanhui07    时间: 2008-3-18 12:02
原帖由 mengzhuhao 于 2008-3-10 18:37 发表
0 K  n+ R2 b" _我记得在一本书上说过50欧姆或者75欧姆都是经过严格数学推导+工程上的近似权衡得到的
1 J# N, w" ~+ A. F- w这个可以通过同轴电缆的结构尺寸等计算得到
( t7 [9 U! s$ I5 M2 q% ^具体怎算的我也不知道 反正记得是需要严格数学推导与权衡出来的数值
8 V+ [7 a9 e% Z& z4 m4 x一直沿用到现 ...

5 c2 r  l5 ^4 x+ x: ]' C1 v& n( R6 Z, K, k0 r# w! x
好比键盘,谁都知道键盘的字母分布是很糟糕的,最初的英文打字机是机械的(电影里偶尔还可以看到),靠近的两个按键总会有机械上的影响,设计成这个样子的目的是为了让相邻的概率最高的字母分开得尽量远.就成了这样,人家习惯了上百年,我们也只能跟着这样用.+ E2 x" X! a( j
4 J' n+ s$ Y) g$ P* H3 p) o
书上说阻抗原来也是电路设计和制造线缆的最佳平衡点,因为后来的仪器也都用了50欧,所以以后的设备要接到这些仪器上去也只能设计成50欧才不会有反射.慢慢地就成了标准
5 I$ c2 ^8 O1 r  J; n0 k6 C8 M# m$ i) g, y
为什么差分线要做成100欧,这个当然不是两个单端线的阻抗简单相加,有说法是为了与双绞线的阻抗比较接近(120欧),不知道有没考虑刚好两个单端端接电阻加起来刚好可以端接差分线?
作者: mpoix    时间: 2008-3-18 19:34
PCB走线的阻抗和同轴线阻抗关系不大
8 j; D  u# Z, \. o8 f
) N" e  X# ?9 S% U3 R! u不完全是人为约定，请参考这篇文章：

why 50ohm.pdf

68 KB, 下载次数: 1453, 下载积分: 威望 -5

作者: 刘皓杰    时间: 2008-3-29 10:52
蒙胧中学习了一些还是不全明！同轴75欧定义是什么!阻抗与线材也有关系?
作者: moofih    时间: 2008-3-31 17:05
已经收藏,谢谢
作者: xhymsg    时间: 2008-3-31 20:07
原帖由 mzsuper 于 2008-3-31 01:31 发表
5 P9 l. m3 o. ]! R我翻译了一下上面的那个文章
" T$ Y; I) B7 W发现好像主要讲同轴电缆的
1 I/ y& r* X! L. I( p& }不知翻译的对否
  b6 J2 e) `" N. U& o5 S; D往指正
: P5 r, _1 i! c
谢谢！
' F( O* q' L% h- N& u. k看一下
" S: F0 n/ D$ Q- W3 W+ |6 m再讨论
作者: mpoix    时间: 2008-3-31 22:11
原帖由 mzsuper 于 2008-3-31 01:31 发表 7 [+ v  Y/ d+ m6 m* y5 s
我翻译了一下上面的那个文章+ z" a& @3 x- B; ?, a2 o
发现好像主要讲同轴电缆的, @. X  E. [. @
不知翻译的对否: B- f! F9 V! N4 d9 ~
往指正
# X$ p+ Y$ G4 y% p

+ h0 V; _6 g2 P5 M( ^* s翻译得很认真
! v6 s5 I; E1 Z% N前面是PCB，后面是同轴电缆
! |+ D" ~9 Q. f4 `+ L' G结论是两者都取50ohm并没什么关系
作者: wdckill    时间: 2008-4-1 12:08
受教了!
作者: wangyu840116    时间: 2008-5-1 15:20
之所以一般同轴选择50欧姆,是因为从机械加工和成本控制方面考虑的,75欧姆一般用的相对少些,电视的射频接口就用的75欧姆% j9 R( s+ f5 ~$ Z: v
差分阻抗不完全是单端阻抗的叠加,是因为线对之间耦合后改变了电容和电感
作者: jasonlu    时间: 2008-5-11 17:54
牛人门啊
作者: object    时间: 2008-5-24 17:17
其实有很多原因，主要好象是：单板设计实现性来讲的，想想要是阻抗太小，线就很粗，这样做起板来就很难实现，50也是人们总结出来的，是个比的结果，不知道对不对。
作者: orchid    时间: 2008-5-29 14:47
原帖由 vvyyxx 于 2008-5-12 08:45 发表
( X9 D, n) G$ p; m2 h特征阻抗的绝对值 在一般情况下并不是很重要，主要是走线阻抗稳定均匀！！
  h$ |& J7 {1 T# Z) E4 l4 G
2 B6 M6 {4 Y& v* Y# t% h# u8 u
走线阻抗稳定均匀，一般是要怎么达到呢，我总觉得布线的时候不是很注意这个， 也与我少做这个有关系吧，，，，
作者: qwemm9    时间: 2008-5-29 23:53
好,学习了,谢谢
作者: Iric071    时间: 2008-6-3 13:34
學習.謝謝分享
作者: guyun236    时间: 2008-6-10 11:26
学习中...
作者: yun12    时间: 2008-9-24 11:49
此问题前面已经讲的很清楚了 有一点需记住 差分USB 90   DDR DDR2  差分100  单端一定是大于45  和50  的
作者: hust_yojin    时间: 2008-9-25 16:04
这个帖子不错 要顶起来
作者: skyfighter    时间: 2008-10-10 16:38
标题: 回复 12# 的帖子
我觉得这个说法是比较好！双端线，可以方便的结成单端线。
作者: mmq9950    时间: 2008-10-11 16:21
感谢 ，收藏。
作者: lifax    时间: 2008-12-30 16:45
已经收藏,谢谢
作者: xdlifu    时间: 2009-1-3 20:00
谢谢分享
作者: michael_jnan    时间: 2009-1-4 23:46
谢谢共享，感谢！！！！！！
作者: huhu    时间: 2009-1-7 13:53
标题: A
好A A
作者: tlmj206108    时间: 2009-5-17 12:01
这些阻值是通信行业默认的行规,可以这么说,当然他们的选取也是有来历的.简单说一下:我们把所有的通信系统都可以简化为一个网络,这个网络由信号源,传输线,负载共同组成.你上面说到的阻抗就是指传输线的阻抗。在理想情况下我们认为信号源输出多大的功率负载就应该接收到多大的功率，但实际上是不可能的。因为信号源有内阻，而我们的传输线也有阻抗，他们都会消耗掉一定的能量，而传输线在某些介质材料中还有损耗，例如导体损耗，介质损耗（不考虑辐射损耗）等等。这些都会导致我们负载接收到的功率减小。所以我们通过计算（计算过程就不讲了）想找一个合适的传输线阻抗值来使信号衰减最小或者传输功率最大。当阻抗为20欧姆左右（准确值记不太清楚了）时信号可传输功率最大，并随阻抗增加功率减小；当阻抗为75欧姆时信号损耗最低，并随阻抗降低损耗增大。所以在有线电视传输中我们使用的电缆是75欧姆，而一般通信产品中我们为了兼顾损耗和功率取了75欧姆与20欧姆的中间值50欧姆，而且这个数方便使用。100欧姆是差分线常用阻抗，来源和单线50欧姆一样。
作者: 7878678    时间: 2009-6-18 17:14
多谢你好心分享，
作者: chenxztiger    时间: 2009-9-11 14:08
不错！挺好的！学习！
作者: hotboyfore-tek    时间: 2009-10-6 00:19
真的谢谢提供资料，还有清晰的翻译！！！
作者: defir    时间: 2009-10-23 09:13
j讲的好，一定要回复。
作者: ham0505    时间: 2009-11-3 12:24
我记得在一本书上说过50欧姆或者75欧姆都是经过严格数学推导+工程上的近似权衡得到的$ k8 k* V4 u* T/ I
这个可以通过同轴电缆的结构尺寸等计算得到; c) t- E4 k- n! `" \
具体怎算的我也不知道 反正记得是需要严格数学推导与权衡出来的数值' p8 @; \9 X1 E! a1 B- k; E* T
一直沿用到现 ...
& p9 q( C, u% I- U( c7 smengzhuhao 发表于 2008-3-10 18:37
$ ~- @+ |; Q! d! `( f3 ~
/ L* X6 N2 e$ W% r  V
差不多是这样的，但是不够详细。
作者: iversn    时间: 2009-11-26 03:17
好帖子,这么多人在讨论,学习了,很受用
作者: verture    时间: 2010-12-1 10:47
学习了！！顶 3楼
作者: wangembed    时间: 2010-12-2 17:24
回复 mzsuper 的帖子$ S8 r5 s/ m% Z5 n6 v' Q/ @
+ t) N! h# g# b# |
已收藏，回来好好分析一下
作者: forevercgh    时间: 2010-12-2 18:54
现在intel的部分芯片已经开始采用端口 85ohm了，相应的cable也会采用85ohm
作者: jianghaibo0612    时间: 2010-12-5 02:49
9 Z& {) Q2 F6 p$ x% i  p0 ]8 N
顶一个先
作者: boy364100    时间: 2011-1-10 10:50
翻译很好。真的不错
作者: skymonkey    时间: 2011-1-10 11:59
感谢，学习学习。
作者: ziyun121    时间: 2011-1-19 15:35
很好，学习了
作者: marblej    时间: 2011-1-21 13:22
感谢，学习学习。
作者: lixuelei2010    时间: 2011-2-22 11:42
顶！好贴
作者: salseguo    时间: 2011-2-28 10:55
谢谢
作者: zcyxh12345    时间: 2011-3-3 14:20
学习学习。
作者: wudi    时间: 2011-3-4 11:00
回复 mpoix 的帖子& Z$ M5 d& x0 ^9 {9 _
+ ?5 O$ v  a9 O# C
感谢分享！
作者: cccccc32    时间: 2011-3-17 11:40
其实并不是50欧，只是经过计算后得出的近似值。4 H+ _+ |, K0 s5 V, o
作者: ljc0820    时间: 2011-6-18 22:56
又学到东西了
作者: huo_xing    时间: 2011-6-19 11:13
群里牛人真多，学习了
作者: coyoo    时间: 2011-6-23 11:00
tlmj206108 发表于 2009-5-17 12:01
- j9 B2 J! I' u" b这些阻值是通信行业默认的行规,可以这么说,当然他们的选取也是有来历的.简单说一下:我们把所有的通信系统都 ...
& K3 m; }0 p) {7 g5 |" \" k
驱动端输出阻抗是恒低,接收端阻抗是恒高的(稳态条件)状态下的阻抗匹配方法：
- d9 D  |# u, S8 Z/ x0 _7 o7 ]! V- ]  O6 A! W
   1. 方法一：全匹配& Z6 K- e9 Y# X: N+ D) L! n
          在驱动端串电阻和在接收端并电阻(阻值接近传输线特性阻抗）的方式进行匹配，则传输线实现了全匹配。这时传输线在驱动端面对的是输出阻抗为传输线特性阻抗的等效源阻抗，末端面对的是与传输线特性阻抗相同的负载(包括器件输入阻抗)，从传输线任一点向任一方向看去输入阻抗都是一样的，所以线上不存在反射波，也没有多次反射发生。+ V. Z" M8 r- ]' u( T: d: ~: G; Q
          这个传输线匹配不同于模拟的以源的最大功率传输为目标的匹配，它是以牺牲功率来换取无反射的。这是数字电路匹配与模拟电路匹配不同处之一。从传输幅度上来看，到达接收端的幅度下降了一半。
1 @7 t: Q3 @7 t1 x          这种匹配是最佳的吗?我不知道，可能是，也可能不是。
8 t- z% i& I3 s  b  v   2. 方法二：一端匹配" K+ k3 L6 P/ s* V: Q
          将上述全匹配条件中的接收端并联电阻去掉，传输线负载呈开路状态，但是向源端看去的输入阻抗处处是传输线阻抗，向接收端(负载端)看去的输入阻抗是变的，传输线各点两端是不匹配的。传输线单向匹配。接收端信号的幅度加倍，向源端产生一次反射,反射信号被串接电阻吸收。该电阻将源与传输线隔离。这种单向匹配的性质与频率，线长无关，即任何频率分量都被单向匹配，虽然驻波分布会有变化。如果源输出端与串联电阻的距离足够近(没传输线效应)，由源出发的波(各个频率分量)都会完整到达接收端，在接收端幅度加倍。从原理上讲，这种单向匹配是没有信号完整性问题的。1 G8 v2 l9 c# a' k- C* N; S8 v$ O
          上述原理成立的条件是源端输出阻抗是稳定的,否则会有多次反射发生，使某些频率分量的幅度发生改变，造成波形失真，出现信号完整性问题。
( K* E8 P# y  E4 b+ r7 Q& F
作者: coyoo    时间: 2011-6-23 11:01
为了信号的完整性，是否我就一定会牺牲信号的功率呢？
作者: my_8n    时间: 2011-6-23 11:04
对于一根外径一定的空气介质传输线,30欧阻抗可以得到最大功率传输能力,而77欧可以得到最小的传输损耗,两者的折衷就是50欧姆.
作者: sinsai    时间: 2011-6-24 17:47
谢谢分享
作者: CHENMY27    时间: 2011-6-28 10:44
看了还是不怎么明了
作者: kunjiang612    时间: 2011-6-30 17:09
回复 ijiqux838 的帖子9 {8 v' P4 k- A( e

$ X! R! y. @& _3 Z# X现在也开始做90 或 85Ohm的差分阻抗了
/ G6 h& s4 P0 L7 ^
作者: qiangqssong    时间: 2011-6-30 17:27
学习下！！！
" D1 c- s/ v# M) r" j这块阻抗的确定应该是根据功率传输的最小损耗、传输最大功率等来确定的，50欧取得是30欧和75欧中间值来确定的
作者: clp783    时间: 2011-7-11 15:47
厉害，翻译的，我喜欢; P& f, a4 Q, V& Q+ H5 [
8 P' J. |6 r' u4 }
作者: blackground    时间: 2011-7-22 07:24
了解了，学习哦
作者: phoenixflysky    时间: 2011-7-22 14:12
  非常好啊
作者: wcn312318697    时间: 2011-8-9 10:16
哈哈。。好问题，好回答，好翻译。。多谢前辈们分享经验啊
作者: neon    时间: 2011-8-9 22:56
我顶啊。
作者: farhill    时间: 2011-8-10 11:57
two reasons I see from the essay:
/ S% C0 G. Q5 R- _1. it is easy to do 50 ohm than higher impedance values in PCB fabric. , S, |3 _$ K* Q! S- q$ e6 @1 z: R, \0 ~2 k  `
2. the loss of coax cable is minimum at some particular d1/d2 which decided the impedance to be 50 ohm. 6 E* F: o2 B. L  n1 F( u# `0 u
Nowadays we shift to 85 ohm or 47.5 ohm common mode impd on PCB. New coaxial cable shall be required to match this.
作者: lcywzg2008    时间: 2011-8-13 12:19
感谢共享！
作者: FLY    时间: 2011-8-29 09:37
阻抗匹配中的特性阻抗值一般都是取决于源端的输出阻抗值（电路输出阻抗），如果传输线是50OHM，那么源端输出阻抗和终端输入阻抗都应该分别是50OHM，这个时候就是所谓的匹配。如果不匹配就会出现信号上升沿和下降沿的跃变，这个时候就会出现过冲和振铃，这种情况一般都是源端驱动过强（源端输出阻抗低相对的输出带载能力就强）。在电路设计中我们经常看到源端接有排阻，其实就是为了方便硬件工程师做调试。
作者: liqianzan    时间: 2011-9-2 15:32
楼上不对，50是特征阻抗，一般器件的输入阻抗都是上M的输出只有2，3十，但都会常用50线来传输，你说一般是用端接来匹配，特殊器件会不同，需要特殊匹配电路。这个约定主要是为了向原先的常规非PCB传输兼容。比如你板子到仪器，同轴电缆阻抗50-75，板上用50是为了不在线上损耗产生完整性问题，差分也是类似的。
作者: pengsandy    时间: 2011-9-2 16:38
顶一下
作者: 李明    时间: 2011-9-14 15:52
my_8n 发表于 2011-6-23 11:04
2 M/ A$ k  _. T  l! A& ^& s对于一根外径一定的空气介质传输线,30欧阻抗可以得到最大功率传输能力,而77欧可以得到最小的传输损耗,两者的 ...
7 E- m, l) u" o3 x8 I
50欧姆特性阻抗也是制造和成本的中和考虑得到的，其实个人感觉越小的阻抗性能越高，如果不考虑阻抗匹配所损耗的功率情况下。阻抗越小，性能越佳。但成本太高制造不易。
作者: Dz久久    时间: 2011-10-6 21:00
多谢分享啊，还有mzsuper的翻译，先学习~
作者: lap    时间: 2011-10-18 11:11
顶一个
作者: liqianzan    时间: 2011-10-22 20:22
snail 发表于 2011-10-21 20:28
% r$ T8 H( @) g( X% l- O' I4 }& `这样的话，因为输入输出阻抗存在差异，那岂不是，我怎么匹配线上特征阻抗都没有意义了，肯定会产生反射？ ...
. q" J8 L- D- M) q( O
源端串连匹配时，接收端就是靠几乎全反射把电平叠加上去的，反射回源端的时候靠匹配电阻吸收掉，不再发生二次反射。但是如果不是接收端而是要去接仪器，仪器的输入阻抗一般是做成50欧，与仪器连接的同轴线也是50欧，那么我的传输线特性阻抗50欧就可以直接接到同轴线，不用特殊匹配，如果特征阻抗不是50欧，相差很大，那么你用仪器测量出来的值就会出现很大偏差，在传输线与同轴之间发生阻抗突变造成失真。实际上阻抗如果相差不大的话测量出来不会差别很大，所以特征阻抗60欧，40欧都会出现设计中。
作者: applee68    时间: 2011-11-2 17:31
似乎是便于传输，插损最优化，我做有线电视行业时了解过，75欧姆阻抗最有利于视频音频传输，50欧和100欧倒是没了解过，应该也是和传输的东东有关的
作者: jpyang    时间: 2011-11-6 21:43
好贴，感谢论坛所有的热心朋友
作者: zglak    时间: 2011-11-7 20:03
学习!
作者: 雙魚Fei    时间: 2011-11-8 11:45
了解下
作者: xuwenqiang    时间: 2011-11-8 12:59
学习了
作者: 洋了    时间: 2011-11-8 20:15
我记得看过一个资料，说是在二战的时候，美国大兵用的通讯线缆阻抗是50Ω，后续未来统一什么的，制定的一个标准、规范似的，大概就是这么说的。
作者: suiwinder    时间: 2011-11-29 14:39
真的是处处皆文章啊
作者: gavinhuang    时间: 2011-11-29 18:51
学习了，谢谢各位。
作者: Dion    时间: 2019-6-13 14:51
关注，谢谢！
作者: 道琦琪    时间: 2020-7-22 14:27
好像有学到了
% I/ P5 d: J$ d9 G# j$ J1 w& X! N
作者: xiaochangyu    时间: 2020-12-11 10:14
不错，有意思



欢迎光临 EDA365电子论坛网 (https://bbs.eda365.com/) Powered by Discuz! X3.2