শিল্প সংবাদ

ইম্পিডেন্স ম্যাচিংয়ে 50 ওহমের উৎপত্তি

2021-10-22

একটি নির্দিষ্ট প্রস্থ সঙ্গে ট্রেস জন্য, তিনটি প্রধান কারণ এর প্রতিবন্ধকতা প্রভাবিত করবেপিসিবিট্রেস প্রথমত, পিসিবি ট্রেসের কাছাকাছি ক্ষেত্রের ইএমআই (ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ) রেফারেন্স প্লেন থেকে ট্রেসের উচ্চতার সমানুপাতিক। উচ্চতা যত কম, বিকিরণ তত কম। দ্বিতীয়ত, ক্রসস্ট্যাকটি ট্রেসের উচ্চতার সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হবে। উচ্চতা অর্ধেক কমে গেলে, ক্রসস্টাল প্রায় এক চতুর্থাংশ কমে যাবে। অবশেষে, উচ্চতা যত কম হবে, প্রতিবন্ধকতা তত কম হবে এবং এটি ক্যাপাসিটিভ লোডের জন্য কম সংবেদনশীল। তিনটি বিষয়ই ডিজাইনারকে রেফারেন্স প্লেনের যতটা সম্ভব কাছাকাছি ট্রেস রাখার অনুমতি দেবে। যে কারণটি আপনাকে ট্রেসের উচ্চতা শূন্যে কমাতে বাধা দেয় তা হল বেশিরভাগ চিপ 50 ওহমের কম প্রতিবন্ধকতার সাথে ট্রান্সমিশন লাইন চালাতে পারে না। (এই নিয়মের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে Rambus যা 27 ohms চালাতে পারে এবং National's BTL সিরিজ, যা 17 ohms চালাতে পারে)। সমস্ত পরিস্থিতিতে 50 ওহম ব্যবহার করা ভাল নয়। উদাহরণস্বরূপ, 8080 প্রসেসরের খুব পুরানো NMOS কাঠামো EMI, ক্রসস্টালক এবং ক্যাপাসিটিভ লোডের সমস্যা ছাড়াই 100KHz এ কাজ করে এবং এটি 50 ওহম চালাতে পারে না। এই প্রসেসরের জন্য, উচ্চ প্রতিবন্ধকতা মানে কম শক্তি খরচ, এবং আপনার যতটা সম্ভব পাতলা, উচ্চ-প্রতিবন্ধকতার তার ব্যবহার করা উচিত। একটি সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণও বিবেচনা করা আবশ্যক। উদাহরণস্বরূপ, ঘনত্বের পরিপ্রেক্ষিতে, একটি মাল্টিলেয়ার বোর্ডের স্তরগুলির মধ্যে দূরত্ব খুবই ছোট, এবং 70 ওহম প্রতিবন্ধকতার জন্য প্রয়োজনীয় লাইন প্রস্থের প্রক্রিয়াটি অর্জন করা কঠিন। এই ক্ষেত্রে, আপনার 50 ওহম ব্যবহার করা উচিত, যার একটি বিস্তৃত লাইন প্রস্থ রয়েছে এবং এটি তৈরি করা সহজ। সমাক্ষ তারের প্রতিবন্ধকতা কী? RF ক্ষেত্রে, বিবেচনা করা বিষয়গুলি পিসিবি-তে বিবেচিত বিষয়গুলির মতো নয়, তবে RF শিল্পে সমাক্ষ তারগুলিরও একই রকম প্রতিবন্ধকতা পরিসীমা রয়েছে। IEC প্রকাশনা (1967) অনুসারে, 75 ohms হল সমাক্ষ তারের জন্য একটি সাধারণ প্রতিবন্ধকতার মান (দ্রষ্টব্য: বায়ু একটি অন্তরক স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয়) কারণ আপনি কিছু সাধারণ অ্যান্টেনা কনফিগারেশনের সাথে মিলতে পারেন। এটি কঠিন পলিথিনের উপর ভিত্তি করে একটি 50 ওহম তারের সংজ্ঞায়িত করে, কারণ যখন একটি নির্দিষ্ট ব্যাস এবং অস্তরক ধ্রুবক 2.2 (কঠিন পলিথিনের অস্তরক ধ্রুবক) সহ বাহ্যিক শিল্ডিং স্তরটি স্থির করা হয়, তখন 50 ওহম প্রতিবন্ধকতা ত্বকের প্রভাবের ক্ষতি সবচেয়ে ছোট হয়। আপনি মৌলিক পদার্থবিদ্যা থেকে প্রমাণ করতে পারেন যে 50 ওহম সেরা। L (ডেসিবেলে) ক্যাবলের স্কিন ইফেক্ট ক্ষয় মোট স্কিন ইফেক্ট রেজিস্ট্যান্স R (ইউনিট দৈর্ঘ্য) চরিত্রগত প্রতিবন্ধকতা Z0 দ্বারা ভাগ করা সমানুপাতিক। মোট স্কিন ইফেক্ট রেজিস্ট্যান্স R হল শিল্ডিং লেয়ার এবং ইন্টারমিডিয়েট কন্ডাক্টরের রেজিস্ট্যান্সের সমষ্টি। শিল্ডিং লেয়ারের স্কিন ইফেক্ট রেজিস্ট্যান্স উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে এর ব্যাসের d2 এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। একটি সমাক্ষ তারের অভ্যন্তরীণ কন্ডাকটরের ত্বকের প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে এর ব্যাস d1 এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। মোট সিরিজ রেজিস্ট্যান্স R তাই (1/d2 +1/d1) এর সমানুপাতিক। d2 এবং অন্তরক উপাদানের সংশ্লিষ্ট অস্তরক ধ্রুবক ER দেওয়া এই কারণগুলিকে একত্রিত করে, আপনি ত্বকের প্রভাবের ক্ষতি কমাতে নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করতে পারেন। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র এবং মাইক্রোওয়েভ সম্পর্কে যেকোনো মৌলিক বইতে, আপনি দেখতে পারেন যে Z0 হল d2, d1 এবং ER এর একটি ফাংশন (দ্রষ্টব্য: অন্তরক স্তরের আপেক্ষিক অনুমতি)। সমীকরণ 1-এ সমীকরণ 2 রাখুন, এবং লব এবং হরকে d2 দ্বারা গুণ করা হয়। , সূত্র 3 বাছাই করার পরে, ধ্রুবক শব্দটি (/60)*(1/d2) পৃথক করা হয়, এবং কার্যকর শব্দ ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) সর্বনিম্ন বিন্দু নির্ধারণ করে। সূত্র 3-এ সূত্রের ন্যূনতম বিন্দুটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখুন, যেটি শুধুমাত্র d2/d1 দ্বারা নিয়ন্ত্রিত, এবং ER এবং নির্দিষ্ট মান d2-এর সাথে কোনো সম্পর্ক নেই। একটি প্যারামিটার হিসাবে d2/d1 নিন এবং L এর জন্য একটি গ্রাফ আঁকুন। যখন d2/d1=3.5911 (দ্রষ্টব্য: একটি ট্রান্সসেন্ডেন্টাল সমীকরণ সমাধান করুন), সর্বনিম্ন মানটি পান। ধরে নিই যে কঠিন পলিথিনের অস্তরক ধ্রুবক হল 2.25 এবং d2/d1=3.5911, বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা হল 51.1 ওহম। অনেক দিন আগে, রেডিও ইঞ্জিনিয়াররা, সুবিধার জন্য, সমাক্ষ তারের জন্য সর্বোত্তম মান হিসাবে এই মানটিকে 50 ওহম পর্যন্ত আনুমানিক করেছিলেন। এটি প্রমাণ করে যে প্রায় 0 ওহম, L সবচেয়ে ছোট। কিন্তু এটি আপনার অন্যান্য প্রতিবন্ধকতার ব্যবহারকে প্রভাবিত করে না। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি একই ঢাল ব্যাস (দ্রষ্টব্য: d2) এবং অন্তরক (দ্রষ্টব্য: ER) সহ একটি 75 ওহম 5 তারের তৈরি করেন, তবে ত্বকের প্রভাবের ক্ষতি 12% বৃদ্ধি পাবে। বিভিন্ন ইনসুলেটরের জন্য, সর্বোত্তম d2/d1 অনুপাত দ্বারা উৎপন্ন সর্বোত্তম প্রতিবন্ধকতা কিছুটা আলাদা হবে (দ্রষ্টব্য: উদাহরণস্বরূপ, বায়ু নিরোধক প্রায় 77 ওহমের সাথে মিলে যায়, এবং প্রকৌশলী সহজ ব্যবহারের জন্য 75 ওহমের মান বেছে নেন)। অন্যান্য পরিপূরকগুলি: উপরের ডেরিভেশনটিও ব্যাখ্যা করে যে কেন 75-ওহম টিভি তারের কাটা পৃষ্ঠটি একটি পদ্ম-আকৃতির ফাঁপা কোর কাঠামো যেখানে 50-ওহম যোগাযোগের তারটি একটি কঠিন কোর। একটি গুরুত্বপূর্ণ অনুস্মারকও রয়েছে। যতক্ষণ অর্থনৈতিক পরিস্থিতি অনুমতি দেয়, একটি বড় বাইরের ব্যাস সহ একটি তার বেছে নেওয়ার চেষ্টা করুন (দ্রষ্টব্য: d2)। শক্তি বাড়ানোর পাশাপাশি, প্রধান কারণ হল যে বাইরের ব্যাস যত বড় হবে, ভিতরের ব্যাস (অনুকূল ব্যাস অনুপাত d2) /d1 তত বড় হবে, কন্ডাকটরের RF ক্ষতি অবশ্যই ছোট হবে। কেন 50 ওহম আরএফ ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য প্রতিবন্ধকতার মান হয়ে উঠেছে? বার্ড ইলেকট্রনিক্স হারমন ব্যানিংয়ের "কেবল: 50 ওহমের উৎপত্তি সম্পর্কে অনেক গল্প থাকতে পারে।" মাইক্রোওয়েভ অ্যাপ্লিকেশনের প্রাথমিক দিনগুলিতে, দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, প্রতিবন্ধকতার পছন্দ সম্পূর্ণরূপে ব্যবহারের প্রয়োজনের উপর নির্ভরশীল ছিল। উচ্চ-শক্তি প্রক্রিয়াকরণের জন্য, প্রায়ই 30 ওহম এবং 44 ওহম ব্যবহার করা হত। অন্যদিকে, সর্বনিম্ন ক্ষতির বায়ু-পূর্ণ লাইনের প্রতিবন্ধকতা হল 93 ওহম। সেই বছরগুলিতে, উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য যা খুব কমই ব্যবহৃত হত, সেখানে কোনও নমনীয় নমনীয় কেবল ছিল না, কেবল বায়ু মাধ্যম দিয়ে ভরা শক্ত নালী ছিল। আধা-অনমনীয় তারের জন্ম 1950 এর দশকের গোড়ার দিকে, এবং বাস্তব মাইক্রোওয়েভ নমনীয় তারগুলি প্রায় 10 বছর পরে উপস্থিত হয়েছিল। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে, অর্থনীতি এবং সুবিধার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য প্রতিবন্ধকতার মানগুলি দেওয়া দরকার। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, 50 ওহম একটি আপস পছন্দ; এই সমস্যাগুলি সমাধানের জন্য যৌথ সেনাবাহিনী এবং নৌবাহিনীর জন্য, JAN নামে একটি সংস্থা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, যা পরবর্তীতে DESC ছিল, বিশেষভাবে MIL দ্বারা উন্নত। ইউরোপ 60 ওহম বেছে নিয়েছে। প্রকৃতপক্ষে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সর্বাধিক ব্যবহৃত নালীটি বিদ্যমান রড এবং জলের পাইপ দিয়ে তৈরি এবং 51.5 ওহম খুব সাধারণ। 50 ওহম থেকে 51.5 ওহম পর্যন্ত একটি অ্যাডাপ্টার/কনভার্টার দেখতে এবং ব্যবহার করা অদ্ভুত লাগে। শেষ পর্যন্ত, 50 ওহম জিতেছে, এবং বিশেষ কন্ডুইট তৈরি করা হয়েছিল (বা হয়তো ডেকোরেটররা তাদের টিউবের ব্যাস কিছুটা পরিবর্তন করেছে)। এরপরই, হিউলেট-প্যাকার্ডের মতো শিল্পে প্রভাবশালী কোম্পানির প্রভাবে ইউরোপীয়রাও পরিবর্তন করতে বাধ্য হয়। 75 ohms হল দূর-দূরত্বের যোগাযোগের মান। যেহেতু এটি একটি অস্তরক ভরাট লাইন, সর্বনিম্ন ক্ষতি 77 ohms এ প্রাপ্ত হয়। 93 ওহম সংক্ষিপ্ত সংযোগের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যেমন একটি কম্পিউটার হোস্ট এবং একটি মনিটর সংযোগ করা। এর কম ক্যাপাসিট্যান্স বৈশিষ্ট্য সার্কিটের লোড কমিয়ে দেয় এবং দীর্ঘ সংযোগের অনুমতি দেয়; আগ্রহী পাঠকরা এমআইটি র‌্যাডল্যাব সিরিজ, ভলিউম 9-এ উল্লেখ করতে পারেন, যেখানে আরও বিশদ বিবরণ রয়েছে।


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept