なぜ特性インピーダンスは50オームでなければならないのですか？

この数字はどこから来たのですか？

シングルエンドの場合は50オーム、差動ペアの場合は100オームでなければなりません。どうして？

インピーダンスが制御されたPCBの場合、これらは一般的な数値です。PCBの外側には、特性インピーダンスの他の数値があります。しかし、これらの数値をPCBトラックに使用する理由は何ですか？

50Ω規格は基本的に単なる慣例です。50Ωがどのように選ばれるようになったかについては様々な話があります。Anindoがリンクした記事は良いです。あり50Ωの歴史や50オームについては何もマジックがあります。しかし、長所と短所は、低減衰と電力処理の妥協点です。

しかし、昔の伝送ラインアプリケーション向けに設計すると、標準インピーダンスになります。ICデータシートで制御されたインピーダンスを使用してPCBトレースを設計する必要があると記載されている場合、伝送ラインの影響を補償するように設計しています。トレースのインピーダンスがICまたはソースの出力インピーダンスと一致している場合、トレースで定在波につながり、あらゆる種類の頭痛の原因となる反射の可能性を低減します。ICの設計者は伝送ラインの影響を考慮して設計しているため、50Ωが慣例的に一般的に使用されているため、50Ω規格が急増しています。

しかし、50Ωは決して特別なものではありません。Advanced Layout Solutionsによる制御ソリューションに関するこのペーパーから：

理由の範囲内で、ラインの全長に沿って制御される場合、選択した絶対インピーダンス値は通常重要ではありません。設計の他の制約により、インピーダンスが決まることがよくあります。これは、設計仕様（PCIの場合は65オームなど）に基づいて選択することも、電流を低減する（高インピーダンス）ように選択することもできます。典型的な材料の形状により、通常45〜80オームです。信号がレイヤーを変更する場合、一貫したZoを維持するために、必要に応じてトレースの形状を調整する必要があります。

オーディオビジュアルアプリケーションを除いて50オームが同軸ケーブルのインピーダンスであるため、50オームが使用されます。したがって、PCBを外部に接続するためにインピーダンスマッチング回路を使用する必要はありません。