Is e cruth aon de na sgilean obrach as bunaitiche aig Dealbhadh PCB innleadair. Bidh càileachd an uèirleadh a ’toirt buaidh dhìreach air coileanadh an t-siostam gu lèir, feumar a’ mhòr-chuid de theòiridh dealbhaidh àrd-astar a thoirt gu buil agus a dhearbhadh le Layout, agus mar sin chìthear gu bheil uèirleadh deatamach ann an dealbhadh PCB aig astar àrd. Bidh na leanas mar thoradh air an fhìor uèir a dh ’fhaodadh tighinn tarsainn air cuid de shuidheachaidhean, mion-sgrùdadh air reusantachd, agus ro-innleachd sligheachaidh nas fheàrr a thoirt seachad. Sa mhòr-chuid bhon loidhne cheart Angle, loidhne eadar-dhealachaidh, loidhne nathair agus mar sin air trì taobhan gus mìneachadh.

1. Loidhne ceart-cheàrnach

Mar as trice feumar sreangadh ceart-cheàrnach gus an suidheachadh ann an uèirleadh PCB a sheachnadh, agus tha e cha mhòr air a thighinn gu bhith mar aon de na h-inbhean airson càileachd uèirleadh a thomhas, mar sin dè a ’bhuaidh a bhios aig uèirleadh ceart-cheàrnach air sgaoileadh chomharran? Ann am prionnsapal, atharraichidh sreangadh ceart-cheàrnach leud loidhne na loidhne sgaoilidh, a ’leantainn gu neo-leanailteachd impedance. Gu dearbh, chan e a-mhàin gum bi loidhne ceart Angle, tunna Angle, acair loidhne Angle ag adhbhrachadh atharrachaidhean bacadh.

Tha buaidh co-thaobhadh ceart-cheàrnach air comharra air a nochdadh sa mhòr-chuid ann an trì taobhan: an toiseach, faodaidh an oisean a bhith co-ionann ris an luchd capacitive air an loidhne sgaoilidh, a ’slaodadh sìos an ùine àrdachadh; San dàrna àite, bidh neo-làthaireachd impedance ag adhbhrachadh meòrachadh comharran; San treas àite, EMI air a ghineadh leis a ’mhullach Angle ceart.

Faodar an comas dìosganach a tha air adhbhrachadh le Ceàrn ceart na loidhne sgaoilidh a thomhas leis an fhoirmle empirigeach a leanas:

C = 61W (Er) 1/2 / Z0

Anns an fhoirmle gu h-àrd, tha C a ’toirt iomradh air an comas co-ionnan aig an oisean (pF), tha W a’ toirt iomradh air leud na loidhne (òirleach), tha ε R a ’toirt iomradh air seasmhach dielectric a’ mheadhan, agus tha Z0 na bhacadh caractar den tar-chuir. loidhne. Mar eisimpleir, airson loidhne tar-chuir 4Mils 50 ohm (εr 4.3), tha comas ceàrn ceart timcheall air 0.0101pF, agus faodar tuairmse a dhèanamh air an atharrachadh ùine àrdachadh:

T10-90% = 2.2 * C * z0 / 2 = 2.2 * 0.0101 * 50/2 = 0.556ps

Chìthear bhon àireamhachadh gu bheil a ’bhuaidh comasachaidh a thig le uèirleadh ceart-cheàrnach glè bheag.

Mar a bhios leud na loidhne aig ceàrn cheart a ’dol suas, lùghdaichidh am bacadh aig an ìre seo, agus mar sin bidh iongantas faileas comharran ann. Is urrainn dhuinn obrachadh a-mach am bacadh co-ionann às deidh leud na loidhne àrdachadh a rèir na foirmle àireamhachaidh impedance a tha air ainmeachadh san roinn de loidhnichean sgaoilidh, agus an uairsin an co-èifeachd meòrachaidh a thomhas a rèir na foirmle empirigeach: ρ = (Zs-Z0) / (Zs + Z0), an uèirleadh ceart-cheàrnach coitcheann a tha ag adhbhrachadh atharrachaidhean impedance eadar 7% -20%, agus mar sin tha an co-èifeachd meòrachaidh as àirde timcheall air 0.1. A bharrachd air an sin, mar a chithear bhon fhigear gu h-ìosal, bidh an impedance loidhne tar-chuir ag atharrachadh chun ìre as ìsle taobh a-staigh fad loidhne W / 2, agus an uairsin ag ath-nuadhachadh chun a ’chasg àbhaisteach às deidh ùine W / 2. Tha an ùine airson an atharrachadh impedance gu math goirid, mar as trice taobh a-staigh 10ps. Tha atharrachadh cho luath agus cho beag cha mhòr gu ìre mhòr airson sgaoileadh a ’chomharra san fharsaingeachd.

Tha a leithid de thuigse aig mòran dhaoine air slighe ceart-cheàrnach, a ’creidsinn gu bheil am bàrr furasta sgaoileadh no faighinn tonnan electromagnetic agus EMI a thoirt gu buil, a thàinig gu bhith mar aon de na h-adhbharan a tha mòran dhaoine den bheachd nach eil e comasach slighe ceart-cheàrnach a dhèanamh. Ach, tha mòran de thoraidhean deuchainn practaigeach a ’sealltainn nach eil loidhne ceart-cheàrnach a’ toirt a-mach mòran EMI na loidhne dhìreach. Is dòcha gu bheil coileanadh ionnstramaid gnàthach agus ìre deuchainn a ’cuingealachadh cruinneas an deuchainn, ach co-dhiù tha e a’ sealltainn gu bheil rèididheachd loidhne ceart-cheàrnach nas lugha na mearachd tomhais an ionnstramaid fhèin. San fharsaingeachd, chan eil co-thaobhadh ceart-cheàrnach cho uamhasach sa dh ’fhaodadh e a bhith coltach. Co-dhiù ann an tagraidhean fo GHz, cha mhòr nach eil buaidhean sam bith leithid comas, meòrachadh, EMI, msaa air an nochdadh ann an deuchainnean TDR. Bu chòir don innleadair dealbhaidh PCB àrd-astar fòcas a chuir air cruth, dealbhadh cumhachd / talmhainn, dealbhadh uèirleadh, perforation, msaa. Ged, gu dearbh, chan eil buaidhean loidhne ceart-cheàrnach gu math dona, ach chan eil sin ri ràdh gun urrainn dhuinn coiseachd air loidhne cheart Angle, is e aire gu mion-fhiosrachadh an càileachd riatanach airson a h-uile deagh innleadair, agus, le leasachadh luath air cuairtean didseatach. , Bidh innleadairean PCB a tha a ’giullachd tricead chomharran cuideachd a’ leantainn air adhart ag adhartachadh, gu barrachd air raon dealbhaidh 10 GHZ RF, Faodaidh na ceàrnan beaga ceart sin a bhith nan fòcas air duilgheadasan àrd-astar.

2. Eadar-dhealachadh de

Tha DifferenTIal Signal air a chleachdadh gu farsaing ann an dealbhadh cuairt àrd-astar. Is e an Comharradh as cudromaiche ann an cuairt dealbhadh DifferenTIal Signal. Ciamar a nì thu cinnteach à coileanadh math ann an dealbhadh PCB? Leis an dà cheist sin san amharc, gluaisidh sinn air adhart chun ath phàirt den deasbad againn.

Dè a th ’ann an comharra eadar-dhealaichte? Ann am Beurla shìmplidh, bidh an draibhear a ’cur dà chomharra co-ionann agus inverting, agus tha an cuidhteas a’ dèanamh coimeas eadar an dà bholtachd gus faighinn a-mach a bheil an stàit loidsigeach “0” no “1”. Canar uèirichean eadar-dhealaichte ris a ’chàraid uèirichean le comharran diofaraichte.

An coimeas ri gnàthachadh comharran aon-chrìochnach àbhaisteach, tha na buannachdan as follaisiche aig comharra diofaraichte anns na trì taobhan a leanas:

A. Comas làidir an aghaidh eadar-theachd, seach gu bheil an ceangal eadar dà loidhne eadar-dhealaichte fìor mhath, nuair a tha bacadh fuaim ann, cha mhòr nach eil iad ceangailte ri dà loidhne aig an aon àm, agus chan eil an glacadair a ’gabhail cùram ach mun eadar-dhealachadh eadar an dà chomharra, mar sin faodar an fhuaim modh cumanta taobh a-muigh a chuir dheth gu tur.

B. Faodaidh e EMI a chumail fodha gu h-èifeachdach. San aon dòigh, leis gu bheil dà chomharra de polarity mu choinneamh, faodaidh an raon electromagnetic a chaidh a rèididheachd leotha a chèile a chuir dheth. Mar as dlùithe a tha an ceangal, is ann as lugha de lùth electromagnetic a thèid a leigeil ma sgaoil don t-saoghal a-muigh.

C. Tha suidheachadh an ama ceart. Leis gu bheil an atharrachadh gluasadach de chomharran eadar-dhealaichte suidhichte aig crois-rathaid dà chomharra, eu-coltach ri comharran cumanta aon-chrìochnach a tha air am breithneachadh le bholtaids àrd is ìosal, chan eil buaidh cho mòr aig pròiseas agus teòthachd air, a dh ’fhaodadh mearachdan ùineachaidh a lughdachadh agus a tha nas freagarraiche airson cuairtean le comharran leudachaidh ìosal. Tha LVDS (diffrenTIalsignaling bholtachd ìosal) a ’toirt iomradh air an teicneòlas comharran eadar-dhealachaidh beag leudachaidh seo.

Dha innleadairean PCB, is e an dragh as cudromaiche ciamar a nì thu cinnteach gun gabh na buannachdan sin a thaobh slighe eadar-dhealaichte a chleachdadh gu h-iomlan anns an fhìor shlighe. Is dòcha fhad ‘s a tha e ann an conaltradh le Layout tuigidh daoine na riatanasan coitcheann a thaobh slighe eadar-dhealaichte, is e sin“ fad co-ionann, astar co-ionann ”. Is Isometric dèanamh cinnteach gu bheil an dà chomharra eadar-dhealaichte an-còmhnaidh a ’cumail suas polarity mu choinneamh, a’ lughdachadh a ’phàirt modh cumanta; Tha isometric sa mhòr-chuid gus dèanamh cinnteach gu bheil an aon chasg eadar-dhealaichte ann, lughdaich meòrachadh. Tha “cho faisg‘ s a ghabhas ”uaireannan mar aon de na riatanasan airson slighe eadar-dhealaichte. Ach chan eil gin de na riaghailtean sin an dùil a bhith air an cur an sàs gu meacanaigeach, agus tha e coltach nach eil mòran innleadairean a ’tuigsinn nàdar nan comharran eadar-dhealachaidh aig astar àrd. Tha na leanas a ’cuimseachadh air grunn mhearachdan cumanta ann an dealbhadh comharran eadar-dhealaichte PCB.

Mì-thuigse 1: Chan fheum comharran eadar-dhealaichte plèana talmhainn mar shlighe sruth-cùil, no tha iad a ’smaoineachadh gu bheil loidhnichean eadar-dhealaichte a’ toirt seachad slighe sruth-obrach dha chèile. Tha adhbhar a ’mhì-thuigse seo troimh-a-chèile leis an iongantas uachdar, no chan eil an dòigh tar-chuir comharran àrd-astar domhainn gu leòr. Mar a chithear bho structar a ’chrìoch faighinn ann am FIG. 1-8-15, tha na sruthan emitter de transistors Q3 agus Q4 co-ionann agus mu choinneamh, agus tha an sruth aca aig a ’chrois-rathaid a’ cur dheth a chèile (I1 = 0). Mar sin, tha an cuairteachadh eadar-dhealaichte neo-mhothachail ri pròiseactan talmhainn coltach agus comharran fuaim eile a dh ’fhaodadh a bhith ann anns an t-solar cumhachd agus plèana talmhainn. Chan eil cuir às do shruth-cùil pàirt de phlèana talmhainn a ’ciallachadh nach bi an cuairteachadh eadar-dhealaichte a’ gabhail a ’phlèana iomraidh mar an t-slighe air ais comharra. Gu dearbh, ann am mion-sgrùdadh sruth-sruth chomharran, tha an dòigh-obrach airson slighe eadar-dhealaichte an aon rud ri uidheamachd àbhaisteach aon-cheann, is e sin, àrd

Bidh an comharra tricead an-còmhnaidh a ’sruthadh air ais air a’ chuairt leis an inductance as lugha. Tha an eadar-dhealachadh as motha ann leis gu bheil an loidhne eadar-dhealachaidh chan e a-mhàin ceangal ris an talamh, ach cuideachd ceangal eadar a chèile. Bidh an ceangal làidir gu bhith na phrìomh shlighe backflow.

Ann an dealbhadh cuairteachadh PCB, tha an ceangal eadar sreangadh diofraichte mar as trice beag, mar as trice a ’toirt a-steach dìreach 10 ~ 20% den cheum coupling, agus tha a’ mhòr-chuid den chàradh gu làr, agus mar sin tha am prìomh shlighe backflow de uèirleadh eadar-dhealaichte fhathast anns an talamh. plèana. A thaobh neo-leantainneachd anns an itealan ionadail, tha an ceangal eadar slighean eadar-dhealaichte a ’toirt seachad a’ phrìomh shlighe sruth-cùil san roinn gun phlèana iomraidh, mar a chithear ann am FIG. 1-8-17. Ged nach eil buaidh neo-leanailteachd an itealain iomraidh air sreangadh eadar-dhealaichte cho dona ri buaidh sreangadh aon-cheann àbhaisteach, bidh e fhathast a ’lughdachadh càileachd nan comharran eadar-dhealaichte agus ag àrdachadh EMI, a bu chòir a sheachnadh cho fad‘ s a ghabhas. Tha cuid de dhealbhadairean den bheachd gum faodar am plèana iomraidh den loidhne sgaoilidh eadar-dhealaichte a thoirt air falbh gus pàirt den chomharradh modh cumanta ann an sgaoileadh eadar-dhealaichte a chumail fodha, ach gu teòiridheach chan eil an dòigh-obrach seo ion-mhiannaichte. Ciamar a chumas tu smachd air a ’chasg? Gun a bhith a ’toirt seachad lùb bacadh talmhainn airson comharra modh cumanta, tha rèididheachd EMI gu bhith air adhbhrachadh, a tha a’ dèanamh barrachd cron na math.

Myth 2: Tha cumail suas farsaingeachd co-ionnan nas cudromaiche na bhith a ’maidseadh fad loidhne. Anns an fhìor uèir PCB, gu tric chan urrainn dha coinneachadh ri riatanasan dealbhadh eadar-dhealaichte. Air sgàth cuairteachadh prìneachan, tuill, agus àite uèiridh agus factaran eile, feumar adhbhar maids loidhne a choileanadh tro lùbach iomchaidh, ach tha an toradh do-sheachanta nach urrainn pàirt den phaidhir eadar-dhealachaidh a bhith co-shìnte, aig an àm seo, ciamar. a thaghadh? Mus leum sinn gu co-dhùnaidhean, leig dhuinn sùil a thoirt air na toraidhean atharrais a leanas. Chìthear bho na toraidhean atharrais gu h-àrd gu bheil tonnan sgeama 1 agus Sgeama 2 cha mhòr a ’co-chòrdadh, is e sin ri ràdh, tha buaidh farsaingeachd neo-chothromach glè bheag, agus tha buaidh mì-chothromachadh fad loidhne mòran nas motha air òrdugh tìm (Sgeama 3) . Bho shealladh mion-sgrùdadh teòiridheach, ged a bheir an farsaingeachd neo-chunbhalach gu na h-atharrachaidhean eadar-dhealachadh impedance, ach leis nach eil an ceangal eadar am paidhir eadar-dhealachadh fhèin cudromach, mar sin tha an raon de dh ’atharrachaidhean impedance cuideachd glè bheag, mar as trice taobh a-staigh 10%, dìreach co-ionann gu faileas air adhbhrachadh le toll, nach toir buaidh mhòr air sgaoileadh chomharran. Aon uair ‘s gu bheil fad na loidhne mì-chothromach, a bharrachd air an t-sreath ùine air a chothromachadh, thèid pàirtean modh cumanta a thoirt a-steach don t-siognal eadar-dhealaichte, a lughdaicheas càileachd nan comharran agus a’ meudachadh EMI.

Faodar a ràdh gur e an riaghailt as cudromaiche ann an dealbhadh uèir eadar-dhealaichte PCB a bhith a rèir fad na loidhne, agus faodar riaghailtean eile a làimhseachadh gu sùbailte a rèir riatanasan dealbhaidh agus tagraidhean practaigeach.

Mì-thuigse trì: smaoinich gu feum loidhne eadar-dhealachaidh a bhith gu math dlùth. Chan eil a ’phuing a bhith a’ cumail na loidhnichean eadar-dhealachaidh faisg air a chèile ach a bhith a ’meudachadh an ceangal aca, an dà chuid gus an dìonachd bho fhuaim a leasachadh agus gus brath a ghabhail air polarity mu choinneamh an raon magnetach gus casg a chuir air falbh bho electromagnetic bhon t-saoghal a-muigh. Ged a tha an dòigh-obrach seo gu math fàbharach anns a ’mhòr-chuid de chùisean, chan eil e iomlan. Mas urrainn dhaibh a bhith air an dìon gu h-iomlan bho eadar-theachd bhon taobh a-muigh, cha leig sinn a leas adhbhar frith-bhacadh agus toirt thairis EMI a choileanadh tro bhith a ’ceangal gu làidir ri chèile tuilleadh. Ciamar a nì thu cinnteach gu bheil iomallachd agus sgiath mhath aig slighe eadar-dhealaichte? Is e àrdachadh an astair eadar na loidhnichean agus comharran eile aon de na dòighean as bunaitiche. Bidh lùth an raoin electromagnetic a ’lùghdachadh le dàimh ceàrnagach an astair. San fharsaingeachd, nuair a tha an astar eadar na loidhnichean nas motha na 4 uiread leud na loidhne, tha an eadar-ghearradh eatarra gu math lag agus cha ghabh a leigeil seachad gu bunaiteach. A bharrachd air an sin, faodaidh an iomallachd tron ​​phlèana talmhainn cuideachd deagh bhuaidh sgiath a thoirt seachad. Tha an structar seo air a chleachdadh gu tric ann an dealbhadh PCB pacaichte àrd-tricead (os cionn 10G) IC, ris an canar structar CPW, gus dèanamh cinnteach gum bi smachd teannachaidh eadar-dhealaichte teann (2Z0), FIG. 1-8-19.

Faodar slighean eadar-dhealaichte a dhèanamh cuideachd ann an diofar shreathan chomharran, ach mar as trice chan eilear a ’moladh seo, oir faodaidh eadar-dhealachaidhean leithid bacadh agus tro thuill ann an diofar shreathan buaidh tar-chuir modh eadar-dhealaichte a sgrios agus fuaim modh cumanta a thoirt a-steach. A bharrachd air an sin, mura h-eil an dà shreath a tha faisg air làimh ceangailte gu teann, thèid comas slighe eadar-dhealaichte gus seasamh an aghaidh fuaim a lughdachadh, ach chan eil crosstalk na dhuilgheadas ma tha farsaingeachd ceart air a chumail suas leis an t-slighe timcheall. Ann am tricead coitcheann (fo GHz), cha bhith EMI na dhroch dhuilgheadas. Tha deuchainnean a ’sealltainn gu bheil lughdachadh lùth rèididheachd loidhnichean diofaraichte le astar 500Mils nas fhaide na 3 meatairean air 60dB a ruighinn, a tha gu leòr gus coinneachadh ri inbhe rèididheachd ELECTROMAGNETIC de FCC. Mar sin, chan fheum luchd-dealbhaidh cus dragh a ghabhail mu neo-fhreagarrachd electromagnetic air adhbhrachadh le gu leòr de loidhnichean eadar-dhealaichte.

3. nathair-nimhe

Tha loidhne serpentine gu tric air a chleachdadh ann an Cruth. Is e am prìomh adhbhar aige an dàil ùine atharrachadh agus coinneachadh ri riatanasan dealbhadh ùine siostam. Bu chòir do dhealbhadairean tuigsinn an toiseach gum bi uèir serpentine a ’sgrios càileachd nan comharran, ag atharrachadh dàil tar-chuir, agus bu chòir a sheachnadh nuair a bhios iad a’ sreangadh. Ach, ann an dealbhadh practaigeach, gus dèanamh cinnteach gu bheil ùine gu leòr de chomharran ann, no gus ùine a lughdachadh eadar an aon bhuidheann de chomharran, feumar gaoth a dhèanamh a dh’aona ghnothach.

Mar sin dè a bhios an serpentine a ’dèanamh gus sgaoileadh chomharran? Dè bu chòir dhomh aire a thoirt dhomh nuair a bhios mi a ’coiseachd na loidhne? Is e an dà pharamadair as riatanach fad coupling co-shìnte (Lp) agus astar coupling (S), mar a chithear ann am FIG. 1-8-21. Gu follaiseach, nuair a thèid an comharra a ghluasad ann an loidhne serpentine, bidh ceangal eadar sreathan loidhne co-shìnte ann an cruth modh eadar-dhealachaidh. Is e an S as lugha, an Lp as motha a th ’ann, agus mar as motha a bhios an ceum cùirteachaidh. Dh ’fhaodadh seo leantainn gu dàil nas lugha de thar-chuir agus lùghdachadh mòr ann an càileachd nan comharran mar thoradh air crosstalk, mar a chaidh a mhìneachadh ann an caibideil 3 airson mion-sgrùdadh air modh cumanta agus modh eadar-dhealaichte crosstalk.

Seo beagan mholaidhean airson innleadairean Layout nuair a bhios iad a ’dèiligeadh ri serpentines:

1. Feuch ri astar (S) na h-earrainn loidhne co-shìnte àrdachadh, a tha co-dhiù nas motha na 3H. Tha H a ’toirt iomradh air an astar bhon loidhne chomharran chun phlèana iomraidh. San fharsaingeachd, tha e airson lùb mòr a ghabhail. Cho fad ‘s a tha S mòr gu leòr, faodar a’ bhuaidh càraid a sheachnadh cha mhòr gu tur.

2. Nuair a thèid an fhad coupling Lp a lughdachadh, ruigidh an crosstalk a chaidh a chruthachadh nuair a thig an dàil Lp dà uair faisg air no nas àirde na àm àrdachadh nan comharran.

3. Tha an dàil tar-chuir comharran air adhbhrachadh leis an loidhne coltach ri nathair de loidhne stiall no meanbh-stiall Leabachaidh nas lugha na an ìre de mhicro-stiall. Gu teòiridheach, chan eil an loidhne rioban a ’toirt buaidh air an ìre tar-chuir air sgàth crosstalk modh eadar-dhealaichte.

4. Airson loidhnichean àrd-astar agus comharran le riatanasan teann a thaobh ùine, feuch gun a bhith a ’coiseachd loidhnichean serpentine, gu sònraichte ann an sgìre bheag.

5. Gu tric is urrainnear gabhail ris an t-slighe serpentine aig ceàrn sam bith. Structar C ann am FIG. Faodaidh 1-8-20 an ceangal eadar a chèile a lughdachadh gu h-èifeachdach.

6. Ann an dealbhadh PCB àrd-astar, chan eil comas sìolaidh no an-aghaidh eadar-aghaidh aig serpentine, agus chan urrainn dha ach càileachd chomharran a lughdachadh, agus mar sin chan eil e air a chleachdadh ach airson maids ùine agus chan eil adhbhar sam bith eile ann.

7. Aig amannan faodar beachdachadh air lùbach snìomhach. Tha atharrais a ’sealltainn gu bheil a bhuaidh nas fheàrr na lùbach serpentine àbhaisteach.