I ddeall y llinell serpentine, gadewch i ni siarad am PCB llwybro yn gyntaf. Mae’n ymddangos nad oes angen cyflwyno’r cysyniad hwn. Onid yw’r peiriannydd caledwedd yn gwneud gwaith gwifrau bob dydd? Mae’r peiriannydd caledwedd yn tynnu pob olrhain ar y PCB fesul un. Beth ellir ei ddweud? Mewn gwirionedd, mae’r llwybro syml hwn hefyd yn cynnwys llawer o bwyntiau gwybodaeth yr ydym fel arfer yn eu hanwybyddu. Er enghraifft, y cysyniad o linell microstrip a llinell stribed. Yn syml, y llinell microstrip yw’r olrhain sy’n rhedeg ar wyneb y bwrdd PCB, a’r llinell linell yw’r olrhain sy’n rhedeg ar haen fewnol y PCB. Beth yw’r gwahaniaeth rhwng y ddwy linell hon?

Plân cyfeirio y llinell microstrip yw awyren ddaear haen fewnol y PCB, ac mae ochr arall yr olrhain yn agored i’r aer, sy’n achosi i’r cyson dielectrig o amgylch yr olrhain fod yn anghyson. Er enghraifft, mae cysonyn dielectrig ein swbstrad FR4 a ddefnyddir yn gyffredin oddeutu 4.2, cysonyn dielectrig yr aer yw 1. Mae awyrennau cyfeirio ar ochrau uchaf ac isaf y llinell stribed, mae’r olrhain cyfan wedi’i fewnosod yn y swbstrad PCB, ac mae’r cysonyn dielectrig o amgylch yr olrhain yr un peth. Mae hyn hefyd yn achosi i’r don TEM gael ei throsglwyddo ar y llinell stribed, tra bod y don lled-TEM yn cael ei throsglwyddo ar y llinell microstrip. Pam ei bod hi’n don lled-TEM? Mae hynny oherwydd y camgymhariad cam wrth y rhyngwyneb rhwng yr aer a’r swbstrad PCB. Beth yw ton TEM? Os ydych chi’n cloddio’n ddyfnach ar y mater hwn, ni fyddwch yn gallu ei orffen mewn deg mis a hanner.

I wneud stori hir yn fyr, p’un a yw’n llinell microstrip neu’n llinell linell, nid yw eu rôl yn ddim mwy na chario signalau, p’un a ydynt yn signalau digidol neu’n signalau analog. Trosglwyddir y signalau hyn ar ffurf tonnau electromagnetig o un pen i’r llall yn yr olrhain. Gan ei bod yn don, rhaid cael cyflymder. Beth yw cyflymder y signal ar olrhain PCB? Yn ôl y gwahaniaeth mewn cyson dielectrig, mae’r cyflymder hefyd yn wahanol. Cyflymder lluosogi tonnau electromagnetig yn yr awyr yw cyflymder golau adnabyddus. Rhaid cyfrifo’r cyflymder lluosogi mewn cyfryngau eraill yn ôl y fformiwla ganlynol:

V = C / Er0.5

Yn eu plith, V yw’r cyflymder lluosogi yn y cyfrwng, C yw cyflymder y golau, ac Er yw cysonyn dielectrig y cyfrwng. Trwy’r fformiwla hon, gallwn gyfrifo cyflymder trosglwyddo’r signal yn hawdd ar olrhain PCB. Er enghraifft, rydym yn syml yn cymryd cysonyn dielectrig y deunydd sylfaen FR4 i’r fformiwla i’w gyfrifo, hynny yw, cyflymder trosglwyddo’r signal yn y deunydd sylfaen FR4 yw hanner cyflymder y golau. Fodd bynnag, oherwydd bod hanner y llinell microstrip sy’n cael ei olrhain ar yr wyneb yn yr awyr a hanner yn y swbstrad, bydd y cysonyn dielectrig yn cael ei leihau ychydig, felly bydd y cyflymder trosglwyddo ychydig yn gyflymach na chyflymder y llinell stribed. Y data empirig a ddefnyddir yn gyffredin yw bod oedi olrhain y llinell microstrip tua 140ps / modfedd, ac mae oedi olrhain y llinell stribed oddeutu 166ps / modfedd.

Fel y dywedais o’r blaen, dim ond un pwrpas sydd, hynny yw, mae’r trosglwyddiad signal ar y PCB yn cael ei oedi! Hynny yw, ni chaiff y signal ei drosglwyddo i’r pin arall trwy’r gwifrau mewn amrantiad ar ôl anfon un pin. Er bod cyflymder trosglwyddo’r signal yn gyflym iawn, cyn belled â bod y hyd olrhain yn ddigon hir, bydd yn dal i effeithio ar y trosglwyddiad signal. Er enghraifft, ar gyfer signal 1GHz, y cyfnod yw 1ns, ac mae amser yr ymyl codi neu gwympo oddeutu un rhan o ddeg o’r cyfnod, yna mae’n 100ps. Os yw hyd ein olrhain yn fwy na 1 fodfedd (tua 2.54 cm), yna bydd yr oedi trosglwyddo yn fwy nag ymyl codi. Os yw’r olrhain yn fwy na 8 modfedd (tua 20 cm), yna bydd yr oedi yn gylch llawn!

Mae’n ymddangos bod PCB yn cael effaith mor fawr, mae’n gyffredin iawn i’n byrddau gael mwy nag olion 1 modfedd. A fydd yr oedi yn effeithio ar weithrediad arferol y bwrdd? O edrych ar y system wirioneddol, os mai signal yn unig ydyw ac nad ydych am ddiffodd signalau eraill, yna ymddengys nad yw’r oedi yn cael unrhyw effaith. Fodd bynnag, mewn system gyflym, bydd yr oedi hwn yn dod i rym mewn gwirionedd. Er enghraifft, mae ein gronynnau cof cyffredin wedi’u cysylltu ar ffurf bws, gyda llinellau data, llinellau cyfeiriad, clociau a llinellau rheoli. Cymerwch gip ar ein rhyngwyneb fideo. Ni waeth faint o sianeli sy’n HDMI neu DVI, bydd yn cynnwys sianeli data a sianeli cloc. Neu rai protocolau bysiau, pob un ohonynt yn drosglwyddo data a chloc yn gydamserol. Yna, mewn system gyflym iawn, mae’r signalau cloc a’r signalau data hyn yn cael eu hanfon yn gydamserol o’r brif sglodyn. Os yw ein dyluniad olrhain PCB yn wael, mae hyd signal y cloc a’r signal data yn wahanol iawn. Mae’n hawdd achosi samplu data yn anghywir, ac yna ni fydd y system gyfan yn gweithio fel rheol.

Beth ddylen ni ei wneud i ddatrys y broblem hon? Yn naturiol, byddem yn meddwl, os yw’r olion hyd byr yn cael eu hymestyn fel bod hyd olrhain yr un grŵp yr un peth, yna bydd yr oedi yr un peth? Sut i ymestyn y gwifrau? Ewch o gwmpas! Bingo! Nid yw’n hawdd dychwelyd at y pwnc o’r diwedd. Dyma brif swyddogaeth y llinell serpentine yn y system gyflym. Dirwyn, hyd cyfartal. Mae mor syml â hynny. Defnyddir y llinell serpentine i weindio’r hyd cyfartal. Trwy lunio’r llinell serpentine, gallwn wneud i’r un grŵp o signalau fod yr un hyd, fel na fydd y data yn cael ei achosi gan yr oedi gwahanol ar olrhain PCB ar ôl i’r sglodyn derbyn dderbyn. Dewis anghywir. Mae’r llinell serpentine yr un peth â’r olion ar fyrddau PCB eraill.

Fe’u defnyddir i gysylltu’r signalau, ond maent yn hirach ac nid oes ganddynt ef. Felly nid yw’r llinell serpentine yn ddwfn ac nid yw’n rhy gymhleth. Gan ei fod yr un peth â gwifrau eraill, mae rhai rheolau gwifrau a ddefnyddir yn gyffredin hefyd yn berthnasol i linellau serpentine. Ar yr un pryd, oherwydd strwythur arbennig llinellau serpentine, dylech roi sylw iddo wrth weirio. Er enghraifft, ceisiwch gadw’r llinellau serpentine yn gyfochrog â’i gilydd ymhellach. Yn fyrrach, hynny yw, ewch o amgylch tro mawr wrth i’r dywediad fynd, peidiwch â mynd yn rhy drwchus ac yn rhy fach mewn ardal fach.

Mae hyn i gyd yn helpu i leihau ymyrraeth signal. Bydd y llinell serpentine yn cael dylanwad gwael ar y signal oherwydd cynnydd artiffisial hyd y llinell, felly cyhyd â’i bod yn gallu cwrdd â’r gofynion amseru yn y system, peidiwch â’i defnyddio. Mae rhai peirianwyr yn defnyddio DDR neu signalau cyflym i wneud y grŵp cyfan yr un hyd. Mae’r llinellau serpentine yn hedfan ar hyd a lled y bwrdd. Mae’n ymddangos bod hyn yn well gwifrau. Mewn gwirionedd, mae hyn yn ddiog ac yn anghyfrifol. Mae llawer o leoedd nad oes angen eu clwyfo yn cael eu clwyfo, sy’n gwastraffu ardal y bwrdd, a hefyd yn lleihau ansawdd y signal. Dylem gyfrifo’r oedi diswyddo yn unol â gofynion cyflymder signal gwirioneddol, er mwyn pennu rheolau gwifrau’r bwrdd.

Yn ogystal â’r swyddogaeth o hyd cyfartal, mae sawl swyddogaeth arall o’r llinell serpentine yn cael eu crybwyll yn aml mewn erthyglau ar y Rhyngrwyd, felly byddaf hefyd yn siarad yn fyr amdani yma.

1. Un o’r geiriau a welaf yn aml yw rôl paru rhwystriant. Mae’r datganiad hwn yn rhyfedd iawn. Mae rhwystriant olrhain PCB yn gysylltiedig â lled y llinell, y cysonyn dielectrig, a phellter yr awyren gyfeirio. Pryd mae’n gysylltiedig â’r llinell serpentine? Pryd mae siâp yr olrhain yn effeithio ar y rhwystriant? Nid wyf yn gwybod o ble mae ffynhonnell y datganiad hwn yn dod.

2. dywedir hefyd mai rôl hidlo ydyw. Ni ellir dweud bod y swyddogaeth hon yn absennol, ond ni ddylai fod unrhyw swyddogaeth hidlo mewn cylchedau digidol neu nid oes angen i ni ddefnyddio’r swyddogaeth hon mewn cylchedau digidol. Yn y gylched amledd radio, gall yr olrhain serpentine ffurfio cylched LC. Os yw’n cael effaith hidlo ar signal amledd penodol, dyma’r gorffennol o hyd.

3. Derbyn antena. Gall hyn fod. Gallwn weld yr effaith hon ar rai ffonau symudol neu radios. Gwneir rhai antenâu gydag olion PCB.

4. Sefydlu. Gall hyn fod. Yn wreiddiol, mae gan bob olion ar y PCB inductance parasitig. Mae’n gyraeddadwy i wneud rhai anwythyddion PCB.

5. Ffiws. Mae’r effaith hon yn fy ngwneud yn ddryslyd. Sut mae’r wifren serpentine byr a chul yn gweithredu fel ffiws? Llosgi allan pan fydd y cerrynt yn uchel? Nid yw’r bwrdd wedi’i ddileu, mae pris y ffiws hwn yn rhy uchel, dwi ddim yn gwybod ym mha fath o gais y bydd yn cael ei ddefnyddio.

Trwy’r cyflwyniad uchod, gallwn egluro bod gan linellau serpentine, mewn cylchedau amledd analog neu radio, rai swyddogaethau arbennig, sy’n cael eu pennu gan nodweddion llinellau microstrip. Mewn dylunio cylched digidol, defnyddir y llinell serpentine am hyd cyfartal i sicrhau paru amseru. Yn ogystal, bydd y llinell serpentine yn effeithio ar ansawdd y signal, felly dylid egluro gofynion y system yn y system, dylid cyfrif diswyddiad y system yn unol â’r gofynion gwirioneddol, a dylid defnyddio’r llinell serpentine yn ofalus.