Օձային գիծը հասկանալու համար խոսենք PCB նախ երթուղին. Այս հայեցակարգը ներդրման կարիք չունի: Արդյո՞ք ապարատային ինժեներն ամեն օր էլեկտրագծերի աշխատանք չի անում: PCB-ի վրա յուրաքանչյուր հետք մեկ առ մեկ գծվում է ապարատային ինժեների կողմից: Ի՞նչ կարելի է ասել։ Իրականում, այս պարզ երթուղին պարունակում է նաև գիտելիքների բազմաթիվ կետեր, որոնք մենք սովորաբար անտեսում ենք: Օրինակ, microstrip line եւ stripline հասկացությունը: Պարզ ասած, միկրոշերտի գիծը այն հետքն է, որն անցնում է PCB տախտակի մակերեսին, իսկ շերտագիծը այն հետքն է, որն անցնում է PCB-ի ներքին շերտի վրա: Ո՞րն է տարբերությունը այս երկու տողերի միջև:

Microstrip գծի հղման հարթությունը PCB-ի ներքին շերտի հիմքի հարթությունն է, իսկ հետքի մյուս կողմը ենթարկվում է օդի, ինչը հանգեցնում է հետքի շուրջ դիէլեկտրական հաստատունի անհամապատասխանությանը: Օրինակ՝ մեր սովորաբար օգտագործվող FR4 սուբստրատի դիէլեկտրական հաստատունը մոտ 4.2 է, օդի դիէլեկտրական հաստատունը՝ 1։ Գոտի գծի և՛ վերին, և՛ ստորին կողմերում կան հղման հարթություններ, ամբողջ հետքը ներկառուցված է PCB սուբստրատի մեջ, իսկ հետքի շուրջ դիէլեկտրական հաստատունը նույնն է։ Սա նաև հանգեցնում է նրան, որ TEM ալիքը փոխանցվում է շերտագծի վրա, մինչդեռ քվազի-TEM ալիքը փոխանցվում է միկրոշերտի գծի վրա: Ինչու է դա քվազի-TEM ալիք: Դա պայմանավորված է օդի և PCB սուբստրատի միջերեսի փուլային անհամապատասխանությամբ: Ի՞նչ է TEM ալիքը: Եթե ​​այս հարցն ավելի խորանաս, տասը ու կես ամսում չես կարողանա ավարտել այն։

Հակիրճ լինելու համար, անկախ նրանից, թե դա միկրոշերտի գիծ է, թե շերտագիծ, նրանց դերը ոչ այլ ինչ է, քան ազդանշաններ կրելը, լինի դա թվային, թե անալոգային ազդանշան: Այս ազդանշանները փոխանցվում են էլեկտրամագնիսական ալիքների տեսքով մի ծայրից մյուսը հետքի մեջ: Քանի որ դա ալիք է, պետք է արագություն լինի։ Որքա՞ն է ազդանշանի արագությունը PCB հետքի վրա: Ըստ դիէլեկտրական հաստատունի տարբերության՝ արագությունը նույնպես տարբեր է։ Օդում էլեկտրամագնիսական ալիքների տարածման արագությունը լույսի հայտնի արագությունն է։ Այլ միջավայրերում տարածման արագությունը պետք է հաշվարկվի հետևյալ բանաձևով.

V=C/Er0.5

Դրանցից V-ն միջավայրում տարածման արագությունն է, C-ը՝ լույսի արագությունը, իսկ Er-ը՝ միջավայրի դիէլեկտրական հաստատունը։ Այս բանաձևի միջոցով մենք հեշտությամբ կարող ենք հաշվարկել ազդանշանի փոխանցման արագությունը PCB հետքի վրա: Օրինակ՝ այն հաշվարկելու համար մենք պարզապես վերցնում ենք FR4 բազային նյութի դիէլեկտրական հաստատունը, այսինքն՝ FR4 բազային նյութում ազդանշանի փոխանցման արագությունը լույսի արագության կեսն է։ Այնուամենայնիվ, քանի որ մակերևույթի վրա գծված միկրոշերտի գծի կեսը օդում է, իսկ կեսը՝ հիմքում, դիէլեկտրական հաստատունը մի փոքր կնվազի, ուստի փոխանցման արագությունը մի փոքր ավելի արագ կլինի, քան ժապավենի արագությունը: Սովորաբար օգտագործվող էմպիրիկ տվյալներն այն են, որ միկրոշերտի գծի հետքի հետաձգումը մոտ 140 վրկ/դյույմ է, իսկ շերտագծի հետքի հետաձգումը մոտ 166 վրկ/դյույմ է:

Ինչպես նախկինում ասացի, կա միայն մեկ նպատակ, այն է, որ PCB-ի վրա ազդանշանի փոխանցումը հետաձգվում է: Այսինքն՝ ազդանշանը լարերի միջոցով չի փոխանցվում մյուս փին մեկ մատն ուղարկելուց անմիջապես հետո: Չնայած ազդանշանի փոխանցման արագությունը շատ արագ է, քանի դեռ հետքի երկարությունը բավականաչափ երկար է, այն դեռ կազդի ազդանշանի փոխանցման վրա: Օրինակ, 1 ԳՀց ազդանշանի համար ժամանակաշրջանը 1 վրկ է, իսկ բարձրացող կամ իջնող եզրի ժամանակը մոտավորապես ժամանակահատվածի տասներորդն է, այնուհետև՝ 100 վրկ: Եթե ​​մեր հետքի երկարությունը գերազանցում է 1 դյույմը (մոտ 2.54 սմ), ապա փոխանցման ուշացումը կլինի ավելի քան բարձրացող եզրը: Եթե ​​հետքը գերազանցում է 8 դյույմը (մոտ 20 սմ), ապա հետաձգումը կլինի ամբողջական ցիկլ:

Պարզվում է, որ PCB-ն այնքան մեծ ազդեցություն ունի, շատ տարածված է, որ մեր տախտակները ունեն ավելի քան 1 դյույմ հետքեր: Արդյո՞ք ուշացումը կազդի տախտակի բնականոն աշխատանքի վրա: Նայելով իրական համակարգին, եթե դա պարզապես ազդանշան է, և դուք չեք ցանկանում անջատել այլ ազդանշանները, ապա ուշացումը կարծես թե որևէ ազդեցություն չունի: Այնուամենայնիվ, գերարագ համակարգում այս ուշացումը փաստացի ուժի մեջ կմտնի: Օրինակ, մեր ընդհանուր հիշողության մասնիկները միացված են ավտոբուսի տեսքով՝ տվյալների գծերով, հասցեի տողերով, ժամացույցներով և հսկիչ գծերով: Նայեք մեր վիդեո ինտերֆեյսին: Անկախ նրանից, թե քանի ալիք է HDMI կամ DVI, այն կպարունակի տվյալների ալիքներ և ժամացույցի ալիքներ: Կամ որոշ ավտոբուսային արձանագրություններ, որոնք բոլորն էլ տվյալների և ժամացույցի համաժամանակյա փոխանցում են: Այնուհետև, իրական գերարագ համակարգում, այս ժամացույցի ազդանշանները և տվյալների ազդանշանները համաժամանակյա ուղարկվում են հիմնական չիպից: Եթե ​​մեր PCB հետքի դիզայնը վատ է, ժամացույցի ազդանշանի և տվյալների ազդանշանի երկարությունը շատ տարբեր է: Հեշտ է տվյալների սխալ նմուշառում առաջացնել, և այդ դեպքում ամբողջ համակարգը նորմալ չի աշխատի:

Ի՞նչ պետք է անենք այս խնդիրը լուծելու համար։ Բնականաբար, մենք կմտածենք, որ եթե կարճ երկարությամբ հետքերը երկարացվեն այնպես, որ նույն խմբի հետքի երկարությունները նույնն են, ապա ուշացումը նույնն է լինելու: Ինչպե՞ս երկարացնել էլեկտրալարերը: Շրջի՛ր։ Բինգո Թեմային վերջապես վերադառնալը հեշտ չէ: Սա օձային գծի հիմնական գործառույթն է գերարագ համակարգում: Փաթաթում, հավասար երկարությամբ: Դա այնքան պարզ է: Օձային գիծը օգտագործվում է հավասար երկարությամբ փաթաթելու համար: Օձային գիծը գծելով՝ մենք կարող ենք ազդանշանների միևնույն խումբը դարձնել նույն երկարությունը, որպեսզի ստացող չիպի ազդանշանը ստանալուց հետո տվյալները չպատճառվեն PCB-ի հետքի տարբեր ուշացումներով: Սխալ ընտրություն. Օձային գիծը նույնն է, ինչ հետքերը այլ PCB տախտակների վրա:

Դրանք օգտագործվում են ազդանշանները միացնելու համար, բայց դրանք ավելի երկար են և չունեն: Այսպիսով, օձային գիծը խորը չէ և շատ բարդ չէ: Քանի որ դա նույնն է, ինչ մյուս լարերը, լարերի միացման որոշ կանոններ կիրառելի են նաև օձային գծերի համար: Միևնույն ժամանակ, շնորհիվ օձաձև գծերի հատուկ կառուցվածքի, պետք է դրան ուշադրություն դարձնել էլեկտրահաղորդման ժամանակ: Օրինակ, փորձեք ավելի հեռու պահել օձաձև գծերը միմյանց զուգահեռ: Ավելի կարճ, այսինքն՝ շրջանցիր մեծ ոլորան, ինչպես ասվում է, փոքր տարածքում մի՛ պտտվիր շատ խիտ ու շատ փոքր։

Այս ամենը օգնում է նվազեցնել ազդանշանային միջամտությունը: Օձային գիծը վատ ազդեցություն կունենա ազդանշանի վրա գծի երկարության արհեստական ​​մեծացման պատճառով, այնպես որ, քանի դեռ այն կարող է բավարարել համակարգում ժամանակի պահանջները, մի օգտագործեք այն: Որոշ ինժեներներ օգտագործում են DDR կամ բարձր արագության ազդանշաններ ամբողջ խմբի երկարությունը հավասարեցնելու համար: Օձային գծերը թռչում են ամբողջ տախտակի վրա: Թվում է, թե սա ավելի լավ է լարերը: Իրականում սա ծույլ է և անպատասխանատու: Շատ վայրեր, որոնք պետք չէ խոցել, վիրակապ են, ինչը վատնում է տախտակի տարածքը, ինչպես նաև նվազեցնում է ազդանշանի որակը: Մենք պետք է հաշվարկենք ուշացման ավելորդությունը՝ ըստ իրական ազդանշանի արագության պահանջների, որպեսզի որոշենք տախտակի միացման կանոնները:

Բացի հավասար երկարության ֆունկցիայից, համացանցի հոդվածներում հաճախ հիշատակվում են օձային գծի մի քանի այլ գործառույթներ, ուստի ես այստեղ նույնպես համառոտ կխոսեմ դրա մասին։

1. Բառերից մեկը, որը ես հաճախ եմ տեսնում, իմպեդանսի համապատասխանության դերն է: Այս հայտարարությունը շատ տարօրինակ է. PCB-ի հետքի դիմադրությունը կապված է գծի լայնության, դիէլեկտրական հաստատունի և հղման հարթության հեռավորության հետ: Ե՞րբ է դա կապված օձային գծի հետ: Ե՞րբ է հետքի ձևն ազդում դիմադրության վրա: Ես չգիտեմ, թե որտեղից է այս հայտարարության աղբյուրը։

2. ասվում է նաև, որ դա ֆիլտրի դեր է։ Չի կարելի ասել, որ այս ֆունկցիան բացակայում է, բայց թվային սխեմաներում զտման ֆունկցիա չպետք է լինի, կամ պետք չէ թվային սխեմաներում օգտագործել այս ֆունկցիան։ Ռադիոհաճախականության շղթայում օձային հետքը կարող է ձևավորել LC շղթա: Եթե ​​այն ունի զտիչ ազդեցություն որոշակի հաճախականության ազդանշանի վրա, դա դեռ անցյալ է:

3. Ընդունող ալեհավաք: Սա կարող է լինել: Մենք կարող ենք տեսնել այս ազդեցությունը որոշ բջջային հեռախոսների կամ ռադիոյի վրա: Որոշ ալեհավաքներ պատրաստված են PCB-ի հետքերով:

4. Ինդուկտիվություն. Սա կարող է լինել: PCB-ի բոլոր հետքերը սկզբնապես ունեն մակաբույծ ինդուկտիվություն: Հնարավոր է պատրաստել որոշ PCB ինդուկտորներ:

5. Ապահովիչ. Այս էֆեկտն ինձ տարակուսում է: Ինչպե՞ս է կարճ և նեղ օձաձև մետաղալարը գործում որպես ապահովիչ: Այրվե՞լ, երբ հոսանքը բարձր է: Տախտակը ջարդոնված չէ, այս ապահովիչի գինը շատ բարձր է, ես իսկապես չգիտեմ, թե ինչ կիրառման մեջ է այն օգտագործվելու։

Վերոհիշյալ ներածության միջոցով մենք կարող ենք պարզաբանել, որ անալոգային կամ ռադիոհաճախականության սխեմաներում օձային գծերն ունեն որոշ հատուկ գործառույթներ, որոնք որոշվում են միկրոշերտի գծերի բնութագրերով: Թվային սխեմայի նախագծման մեջ օձային գիծը օգտագործվում է հավասար երկարությամբ՝ ժամանակի համընկնման հասնելու համար: Բացի այդ, օձային գիծը կազդի ազդանշանի որակի վրա, ուստի համակարգի պահանջները պետք է հստակեցվեն համակարգում, համակարգի ավելորդությունը պետք է հաշվարկվի ըստ իրական պահանջների, իսկ օձային գիծը պետք է օգտագործվի զգուշությամբ: