ដើម្បីយល់ពីខ្សែ serpentine សូមនិយាយអំពី PCB ផ្លូវដំបូង។ គំនិតនេះហាក់ដូចជាមិនចាំបាច់ត្រូវបានណែនាំទេ។ តើ​វិស្វករ​ផ្នែក​រឹង​ធ្វើ​ការ​ខ្សែភ្លើង​រាល់​ថ្ងៃ​មែនទេ? រាល់ដាននៅលើ PCB ត្រូវបានគូរចេញម្តងមួយៗដោយវិស្វករផ្នែករឹង។ តើមានអ្វីអាចនិយាយបាន? ជាការពិត ផ្លូវដ៏សាមញ្ញនេះក៏មានចំណុចចំណេះដឹងជាច្រើនផងដែរ ដែលជាធម្មតាយើងមិនអើពើ។ ឧទាហរណ៍ គំនិតនៃបន្ទាត់ microstrip និង stripline ។ និយាយឱ្យសាមញ្ញ ខ្សែ microstrip គឺជាដានដែលដំណើរការលើផ្ទៃនៃបន្ទះ PCB ហើយ stripline គឺជាដានដែលដំណើរការលើស្រទាប់ខាងក្នុងនៃ PCB ។ តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាងបន្ទាត់ទាំងពីរនេះ?

យន្តហោះយោងនៃខ្សែ microstrip គឺជាប្លង់ដីនៃស្រទាប់ខាងក្នុងនៃ PCB ហើយផ្នែកម្ខាងទៀតនៃដានត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងខ្យល់ ដែលបណ្តាលឱ្យថេរ dielectric នៅជុំវិញដានមិនជាប់គ្នា។ ឧទាហរណ៍ ថេរ dielectric នៃស្រទាប់ខាងក្រោម FR4 ដែលប្រើជាទូទៅរបស់យើងគឺនៅជុំវិញ 4.2 ថេរ dielectric នៃខ្យល់គឺ 1. មានយន្តហោះយោងទាំងផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមនៃបន្ទាត់បន្ទះ ដានទាំងមូលត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោម PCB, ហើយថេរ dielectric នៅជុំវិញដានគឺដូចគ្នា។ នេះក៏បណ្តាលឱ្យរលក TEM ត្រូវបានបញ្ជូននៅលើបន្ទាត់ឆ្នូត ខណៈពេលដែលរលក quasi-TEM ត្រូវបានបញ្ជូននៅលើបន្ទាត់ microstrip ។ ហេតុអ្វីបានជាវាជារលក quasi-TEM? នោះគឺដោយសារតែដំណាក់កាលមិនស៊ីគ្នានៃចំណុចប្រទាក់រវាងខ្យល់និងស្រទាប់ខាងក្រោម PCB ។ តើរលក TEM ជាអ្វី? ប្រសិនបើអ្នកជីកជ្រៅលើបញ្ហានេះ អ្នកនឹងមិនអាចបញ្ចប់វាក្នុងរយៈពេលដប់ខែកន្លះបានទេ។

ដើម្បីធ្វើឱ្យរឿងវែងខ្លី មិនថាវាជាខ្សែ microstrip ឬខ្សែបន្ទាត់ តួនាទីរបស់ពួកគេគឺគ្មានអ្វីក្រៅពីការបញ្ជូនសញ្ញា មិនថាជាសញ្ញាឌីជីថល ឬសញ្ញាអាណាឡូកនោះទេ។ សញ្ញាទាំងនេះត្រូវបានបញ្ជូនក្នុងទម្រង់នៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចពីចុងម្ខាងទៅម្ខាងទៀតនៅក្នុងដាន។ ដោយសារវាជារលក ត្រូវតែមានល្បឿន។ តើល្បឿននៃសញ្ញានៅលើដាន PCB គឺជាអ្វី? យោងតាមភាពខុសគ្នានៃថេរ dielectric ល្បឿនក៏ខុសគ្នាដែរ។ ល្បឿននៃការសាយភាយនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៅលើអាកាស គឺជាល្បឿននៃពន្លឺដែលគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់។ ល្បឿននៃការផ្សព្វផ្សាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយផ្សេងទៀតត្រូវតែគណនាដោយរូបមន្តខាងក្រោម៖

V=C/Er0.5

ក្នុងចំនោមពួកគេ V គឺជាល្បឿននៃការសាយភាយនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក C គឺជាល្បឿននៃពន្លឺ ហើយ Er គឺជាថេរ dielectric របស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។ តាមរយៈរូបមន្តនេះ យើងអាចគណនាបានយ៉ាងងាយស្រួលនូវល្បឿនបញ្ជូនសញ្ញានៅលើដាន PCB ។ ឧទាហរណ៍ យើងគ្រាន់តែយកថេរ dielectric នៃសម្ភារៈមូលដ្ឋាន FR4 ទៅក្នុងរូបមន្តដើម្បីគណនាវា ពោលគឺល្បឿនបញ្ជូនសញ្ញានៅក្នុងសម្ភារៈមូលដ្ឋាន FR4 គឺពាក់កណ្តាលល្បឿននៃពន្លឺ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារពាក់កណ្តាលនៃខ្សែមីក្រូស្ទ្រីបដែលតាមដានលើផ្ទៃគឺនៅលើអាកាស ហើយពាក់កណ្តាលនៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោម ថេរ dielectric នឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយបន្តិច ដូច្នេះល្បឿនបញ្ជូននឹងលឿនជាងខ្សែបន្ទាត់ឆ្នូតបន្តិច។ ទិន្នន័យជាក់ស្តែងដែលប្រើជាទូទៅគឺថាការពន្យារដាននៃខ្សែ microstrip គឺប្រហែល 140ps/inch ហើយការពន្យារដាននៃ stripline គឺប្រហែល 166ps/inch។

ដូចដែលខ្ញុំបាននិយាយពីមុនមានគោលបំណងតែមួយគត់នោះគឺការបញ្ជូនសញ្ញានៅលើ PCB ត្រូវបានពន្យារពេល! មានន័យថា សញ្ញាមិនត្រូវបានបញ្ជូនទៅកាន់ pin ផ្សេងទៀតតាមរយៈខ្សែភ្លើងភ្លាមៗទេ បន្ទាប់ពីម្ជុលមួយត្រូវបានបញ្ជូន។ ទោះបីជាល្បឿនបញ្ជូនសញ្ញាលឿនខ្លាំងក៏ដោយ ដរាបណាប្រវែងដានវែងគ្រប់គ្រាន់ វានឹងនៅតែប៉ះពាល់ដល់ការបញ្ជូនសញ្ញា។ ឧទាហរណ៍ សម្រាប់សញ្ញា 1GHz រយៈពេលគឺ 1ns ហើយពេលវេលានៃការកើនឡើង ឬការធ្លាក់ចុះគឺប្រហែលមួយភាគដប់នៃរយៈពេល បន្ទាប់មកវាគឺ 100ps ។ ប្រសិនបើប្រវែងនៃដានរបស់យើងលើសពី 1 អ៊ីញ (ប្រហែល 2.54 សង់ទីម៉ែត្រ) នោះការពន្យាពេលនៃការបញ្ជូននឹងមានច្រើនជាងគែមកើនឡើង។ ប្រសិនបើដានលើសពី 8 អ៊ិន្ឈ៍ (ប្រហែល 20 សង់ទីម៉ែត្រ) នោះការពន្យាពេលនឹងក្លាយជាវដ្តពេញលេញ!

វាប្រែថា PCB មានផលប៉ះពាល់ធំបែបនេះ វាជារឿងធម្មតាណាស់សម្រាប់ក្តាររបស់យើងដែលមានដានច្រើនជាង 1 អ៊ីញ។ តើការពន្យាពេលនឹងប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការធម្មតារបស់ក្តារដែរឬទេ? ក្រឡេកមើលប្រព័ន្ធជាក់ស្តែង ប្រសិនបើវាគ្រាន់តែជាសញ្ញាមួយ ហើយអ្នកមិនចង់បិទសញ្ញាផ្សេងទៀតទេ នោះការពន្យារពេលហាក់ដូចជាមិនមានផលប៉ះពាល់អ្វីនោះទេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងប្រព័ន្ធល្បឿនលឿន ការពន្យារពេលនេះពិតជាមានប្រសិទ្ធភាព។ ឧទាហរណ៍ ភាគល្អិតនៃអង្គចងចាំធម្មតារបស់យើងត្រូវបានភ្ជាប់ក្នុងទម្រង់ជាឡានក្រុង ជាមួយនឹងខ្សែទិន្នន័យ បន្ទាត់អាសយដ្ឋាន នាឡិកា និងបន្ទាត់បញ្ជា។ សូមក្រឡេកមើលចំណុចប្រទាក់វីដេអូរបស់យើង។ មិនថាមានប៉ុស្តិ៍ HDMI ឬ DVI ប៉ុន្មានទេ វានឹងផ្ទុកបណ្តាញទិន្នន័យ និងប៉ុស្តិ៍នាឡិកា។ ឬពិធីការឡានក្រុងមួយចំនួន ដែលទាំងអស់នេះគឺជាការបញ្ជូនទិន្នន័យ និងនាឡិកាដែលធ្វើសមកាលកម្ម។ បន្ទាប់មក នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានល្បឿនលឿនពិតប្រាកដ សញ្ញានាឡិកា និងទិន្នន័យទិន្នន័យត្រូវបានបញ្ជូនក្នុងពេលដំណាលគ្នាពីបន្ទះឈីបមេ។ ប្រសិនបើការរចនាដាន PCB របស់យើងខ្សោយ នោះប្រវែងនៃសញ្ញានាឡិកា និងសញ្ញាទិន្នន័យគឺខុសគ្នាខ្លាំង។ វាងាយស្រួលក្នុងការធ្វើឱ្យគំរូទិន្នន័យខុស ហើយបន្ទាប់មកប្រព័ន្ធទាំងមូលនឹងមិនដំណើរការជាធម្មតាទេ។

តើយើងត្រូវធ្វើអ្វីដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ? តាមធម្មជាតិ យើងនឹងគិតថា ប្រសិនបើដានប្រវែងខ្លីត្រូវបានពង្រីកដើម្បីឱ្យប្រវែងដាននៃក្រុមដូចគ្នានោះ តើការពន្យាពេលនឹងដូចគ្នាដែរឬទេ? តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីពង្រីកខ្សែភ្លើង? ទៅជុំវិញ! ប៊ីងហ្គោ! វាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការត្រលប់ទៅប្រធានបទវិញ។ នេះគឺជាមុខងារចម្បងនៃខ្សែ serpentine នៅក្នុងប្រព័ន្ធល្បឿនលឿន។ ខ្យល់, ប្រវែងស្មើគ្នា។ វាសាមញ្ញណាស់។ ខ្សែ serpentine ត្រូវបានប្រើដើម្បីខ្យល់ប្រវែងស្មើគ្នា។ ដោយការគូរបន្ទាត់ serpentine យើងអាចធ្វើឱ្យក្រុមសញ្ញាដូចគ្នាមានប្រវែងដូចគ្នា ដូច្នេះបន្ទាប់ពីបន្ទះឈីបទទួលបានទទួលសញ្ញា ទិន្នន័យនឹងមិនបណ្តាលមកពីការពន្យាពេលផ្សេងគ្នានៅលើដាន PCB នោះទេ។ ការជ្រើសរើសខុស។ បន្ទាត់ serpentine គឺដូចគ្នានឹងដាននៅលើបន្ទះ PCB ផ្សេងទៀត។

ពួកវាត្រូវបានប្រើដើម្បីភ្ជាប់សញ្ញា ប៉ុន្តែពួកវាវែងជាង ហើយមិនមានវាទេ។ ដូច្នេះបន្ទាត់ serpentine មិនជ្រៅនិងមិនស្មុគស្មាញពេក។ ដោយសារវាដូចគ្នាទៅនឹងខ្សែភ្លើងផ្សេងទៀត ច្បាប់ខ្សែភ្លើងដែលប្រើជាទូទៅមួយចំនួនក៏អាចអនុវត្តបានចំពោះខ្សែ serpentine ផងដែរ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធពិសេសនៃខ្សែ serpentine អ្នកគួរតែយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះវានៅពេលដាក់ខ្សែ។ ជាឧទាហរណ៍ ព្យាយាមរក្សាបន្ទាត់ serpentine ស្របគ្នាឱ្យឆ្ងាយ។ ខ្លី​ជាង​នោះ​គឺ​ដើរ​ជុំវិញ​ពត់​ធំ​ដូច​ពាក្យ​ថា កុំ​ទៅ​ក្រាស់​ពេក ហើយ​តូច​ពេក​ក្នុង​តំបន់​តូច។

ទាំងអស់នេះជួយកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកនៃសញ្ញា។ ខ្សែ serpentine នឹងមានឥទ្ធិពលអាក្រក់លើសញ្ញាដោយសារតែការកើនឡើងសិប្បនិម្មិតនៃប្រវែងបន្ទាត់ ដូច្នេះដរាបណាវាអាចបំពេញតម្រូវការពេលវេលានៅក្នុងប្រព័ន្ធ កុំប្រើវា។ វិស្វករខ្លះប្រើ DDR ឬសញ្ញាល្បឿនលឿនដើម្បីធ្វើឱ្យក្រុមទាំងមូលមានប្រវែងស្មើគ្នា។ ខ្សែ serpentine ហោះពាសពេញក្តារ។ វាហាក់បីដូចជាខ្សែភ្លើងល្អជាង។ តាម​ពិត នេះ​ជា​ការ​ខ្ជិល​និង​មិន​ទទួល​ខុស​ត្រូវ។ កន្លែងជាច្រើនដែលមិនចាំបាច់ត្រូវរបួសគឺរបួសដែលធ្វើឱ្យខូចតំបន់នៃបន្ទះហើយក៏កាត់បន្ថយគុណភាពនៃសញ្ញាផងដែរ។ យើងគួរតែគណនាការពន្យាពេលលែងត្រូវការតទៅទៀត យោងទៅតាមតម្រូវការល្បឿនសញ្ញាជាក់ស្តែង ដើម្បីកំណត់ពីច្បាប់ខ្សែភ្លើងរបស់ក្តារ។

បន្ថែមពីលើមុខងារនៃប្រវែងស្មើគ្នា មុខងារផ្សេងទៀតជាច្រើននៃបន្ទាត់ serpentine ត្រូវបានលើកឡើងជាញឹកញាប់នៅក្នុងអត្ថបទនៅលើអ៊ីនធឺណិត ដូច្នេះខ្ញុំនឹងនិយាយដោយសង្ខេបអំពីវានៅទីនេះ។

1. ពាក្យមួយដែលខ្ញុំឃើញជាញឹកញាប់គឺតួនាទីនៃការផ្គូផ្គង impedance ។ សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះគឺចម្លែកណាស់។ impedance នៃដាន PCB គឺទាក់ទងទៅនឹងទទឹងបន្ទាត់ ថេរ dielectric និងចម្ងាយនៃយន្តហោះយោង។ តើនៅពេលណាដែលវាទាក់ទងនឹងខ្សែ serpentine? តើនៅពេលណាដែលរូបរាងនៃដានប៉ះពាល់ដល់ impedance? ខ្ញុំមិនដឹងថាប្រភពនៃសេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះមកពីណាទេ។

2. វាក៏ត្រូវបានគេនិយាយថាវាជាតួនាទីនៃការត្រង។ មុខងារនេះមិនអាចត្រូវបានគេនិយាយថាអវត្តមានទេ ប៉ុន្តែមិនគួរមានមុខងារចម្រោះនៅក្នុងសៀគ្វីឌីជីថល ឬយើងមិនចាំបាច់ប្រើមុខងារនេះនៅក្នុងសៀគ្វីឌីជីថលទេ។ នៅក្នុងសៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុ ដាន serpentine អាចបង្កើតជាសៀគ្វី LC ។ ប្រសិនបើវាមានឥទ្ធិពលត្រងលើសញ្ញាប្រេកង់ជាក់លាក់មួយ វានៅតែជាអតីតកាល។

3. ការទទួលអង់តែន។ នេះអាចជា។ យើង​អាច​ឃើញ​ឥទ្ធិពល​នេះ​លើ​ទូរសព្ទ​ចល័ត ឬ​វិទ្យុ​មួយ​ចំនួន។ អង់តែនមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតឡើងជាមួយនឹងដាន PCB ។

4. អាំងឌុចស្យុង។ នេះអាចជា។ ដានទាំងអស់នៅលើ PCB ដើមឡើយមានធាតុប៉ារ៉ាស៊ីត។ វាគឺអាចធ្វើបានដើម្បីបង្កើតអាំងឌុចទ័រ PCB មួយចំនួន។

5. ហ្វុយស៊ីប។ ឥទ្ធិពលនេះធ្វើឱ្យខ្ញុំឆ្ងល់។ តើខ្សែ serpentine ខ្លី និងតូចមានមុខងារជា fuse យ៉ាងដូចម្តេច? ឆេះពេលចរន្តឡើងខ្ពស់? ក្តារបន្ទះមិនត្រូវបានលុបចោលទេ តម្លៃនៃហ្វុយស៊ីបនេះខ្ពស់ពេក ខ្ញុំពិតជាមិនដឹងថាវានឹងប្រើកម្មវិធីប្រភេទណានោះទេ។

តាមរយៈការណែនាំខាងលើ យើងអាចបញ្ជាក់បានថា នៅក្នុងសៀគ្វីប្រេកង់អាណាឡូក ឬវិទ្យុ ខ្សែ serpentine មានមុខងារពិសេសមួយចំនួន ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈនៃបន្ទាត់ microstrip ។ នៅក្នុងការរចនាសៀគ្វីឌីជីថល ខ្សែ serpentine ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ប្រវែងស្មើគ្នា ដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្គូផ្គងពេលវេលា។ លើសពីនេះ ខ្សែ serpentine នឹងប៉ះពាល់ដល់គុណភាពសញ្ញា ដូច្នេះតម្រូវការប្រព័ន្ធគួរតែត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងប្រព័ន្ធ ការលែងត្រូវការតទៅទៀតរបស់ប្រព័ន្ធគួរតែត្រូវបានគណនាតាមតម្រូវការជាក់ស្តែង ហើយខ្សែ serpentine គួរតែត្រូវបានប្រើដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។