Layout yek ji jêhatîbûnên xebatê yên herî bingehîn e Sêwirana PCB hendese. Qalîteya têl ê rasterast bandorê li ser performansa tevahiya pergalê bike, divê piraniya teoriya sêwirana bilez-leza di dawiyê de ji hêla Layout ve were zanîn û verast kirin, ji ber vê yekê tê dîtin ku têl di sêwirana PCB-a bilez de pir girîng e. Ya jêrîn dê li ber çav be ku têlên rastîn dikarin bi hin rewşan re rû bi rû bimînin, analîzkirina rasyonalîteya wê, û hin stratejiya rêwîtiyê ya xweşbînkirî bidin. Bi piranî ji xeta Angle ya rast, xeta ciyawaziyê, xeta mar û hwd sê aliyan vedihewîne.

1. Rêzika çûnûhatinê

Têlkirina rast-goşeyê bi gelemperî hewce ye ku ji rewşa têlên PCB-ê dûr bikeve, û hema hema bûye yek ji standardên pîvandina kalîteya têlkirinê, ji ber vê yekê dê têlên rast-ê çiqas bandorê li veguheztina îşaretê bikin? Di prensîbê de, têlkirina rast-goşeyê dê firehiya xeta xeta veguheztinê biguhezîne, ku dibe sedema domdariya impedansê. Di rastiyê de, ne tenê xeta Rêzeya Rast, ton Angle, xeta Angle ya tûj dibe ku bibe sedema guheztinên impedance.

Bandora rastkirina goşeya rastê ya li ser îşaretê bi giranî di sê aliyan de tê xuyang kirin: yekem, quncik dikare bi barkirina kapasîteyê ya li ser xeta veguhastinê re wekhev be, dema rabûnê hêdî bike; Ya duyemîn, domdariya impedance dê bibe sedema xuyangkirina îşaretê; Third, EMI generated by the right Angle tip.

Kapasîteya parazît a ku ji hêla Goşeya rast a xeta veguhastinê ve hatî çêkirin dikare bi formula jêrîn a jêrîn were hesibandin:

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

Di formula jorîn de, C qala kapasîteya hevseng a li quncikê (pF) dike, W qala firehiya xetê (înç) dike, εR qala domdariya dielektrîkî ya navîn dike, û Z0 jî impedansa karaktera veguheztinê ye. xet. Mînakî, ji bo xeta veguheztinê ya 4Mils 50 ohm (εr 4.3), kapasîteya Goşeyek rast bi qasî 0.0101pF e, û cûdahiya dema rabûnê dikare were texmîn kirin:

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

Ji hesabkirinê tê dîtin ku bandora kapasîteya ku ji hêla têlkirina rast-goşeyê ve hatî anîn pir hindik e.

Her ku firehiya xeta xêza rast-goşeyê zêde dibe, impedans di vê xalê de kêm dibe, ji ber vê yekê dê diyardeyek diyarkeriya îşaretê hebe. Piştî ku firehiya xetê li gorî formula jimartina impedansê ya ku di beşa xetên veguhastinê de hatî behs kirin, em dikarin impedansa hevseng bihejmêrin, û dûv re jî li gorî formula ampîrîkî qalîteya refleksê bihejmêrin: ρ = (Zs-Z0)/(Zs+Z0), têlkirina rast-goşeyê ya giştî dibe sedem ku impedans di navbera 7%-20%de biguheze, ji ber vê yekê hevahengiya raçavkirina herî zêde 0.1 e. Wekî din, wekî ku ji jimareya jêrîn tê xuyang kirin, impedansa xeta veguhastinê di dirêjahiya xeta W/2 de herî kêm diguheze, û dûv re piştî W/2 dem vedigere impedansa normal. Dem ji bo guheztina tevahiya impedance pir kurt e, bi gelemperî di nav 10ps de. Guheztinek wusa bilez û piçûk ji bo veguheztina îşaretek gelemperî hema hema xemsar e.

Pir kes xwedî têgihiştinek wusa ya rêça rast-goşeyê ne, bawer dikin ku tîp asan e ku pêlên elektromagnetîkî derxe an bistîne û EMI hilberîne, ku ev bûye yek ji wan sedeman ku gelek kes difikirin ku rêça rast-goşeyê ne mumkun e. Lêbelê, gelek encamên testa pratîkî destnîşan dikin ku xeta rast-goşeyê ji xeta rast pir zêde EMI nade. Dibe ku performansa amûrê ya heyî û asta ceribandinê rastbûna ceribandinê sînordar bike, lê bi kêmanî ew destnîşan dike ku tîrêjê xeta rast-goşeyê ji xeletiya pîvandinê ya amûrê bixwe kêmtir e. Bi gelemperî, rastkirina goşeya rast ne ew qas tirsnak e ku xuya dike. Bi kêmanî di serlêdanên jêr GHz de, bandorên wekî kapasîte, vebêj, EMI, hwd hema hema di ceribandinên TDR de nayê xuyang kirin. Endezyarê sêwiranê yê PCB-a bilez divê balê bikişîne ser sêwiranê, sêwirana hêz/axê, sêwirana têl, perçekirin, hwd. Tevî ku, bê guman, bandorên xeta çûnûhatinê ne pir ciddî ne, lê nayê vê wateyê ku em dikarin li xeta Angle rast bimeşin, baldarî li hûrguliyê ji bo her endezyarek baş kalîteya bingehîn e, û, bi pêşkeftina bilez a qertên dîjîtal , Endezyarên PCB pêvajoya frekansa îşaretê jî dê bidomînin, li zêdetirî 10 qada sêwirana GHZ RF, Van goşeyên rast ên piçûk dikarin bibin navenda pirsgirêkên leza bilind.

2. Cûdahî ya

Nîşana DifferenTIal di sêwirana gerîdeya bi leza bilind de pir tête bikar anîn. Nîşana herî girîng a di navbeynê de sêwirana iffeşareta DifferenTIal e. Meriv çawa di sêwirana PCB -ê de performansa wê ya baş misoger dike? Bi van her du pirsan di hişê xwe de, em diçin beşa din a nîqaşa xwe.

Îşaretek cihêreng çi ye? Bi Englishngilîzî, ajokar du îşaretên hevseng û berevajî dişîne, û wergir cûdahiya di navbera her du voltajan de berhev dike da ku diyar bike ka rewşa mantiqî “0” an “1” ye. Cotek têlên ku îşaretên cihêreng hildigirin têlên cihêreng têne gotin.

Li gorî rêvekirina sînyala yek-yek a normal, îşaretek cihêreng di sê aliyên jêrîn de avantajên herî berbiçav hene:

A. Qeweta dijî-destwerdanê ya bihêz, ji ber ku hevberdana di navbera du hêlên cihêreng de pir baş e, dema ku destwerdana deng hebe, ew hema hema di heman demê de bi du xêzan ve têne girêdan, û wergir tenê cûdahiya di navbera her du îşaretan de eleqedar dike, ji ber vê yekê deng-moda hevpar a derveyî dikare bi tevahî were betal kirin.

B. Ew dikare bi bandorker EMI binpê bike. Bi heman awayî, ji ber ku du îşaret bi polarîtasyona berevajî ne, zeviya elektromagnetîkî ya ku ji hêla wan ve tê tîrêj kirin dikare hevûdu betal bike. Hevaltî çiqas nêzîktir be, ew qas enerjiya elektromagnetîkî ya ku li cîhana derve belav dibe, kêm dibe.

C. Cihgirtina demjimêran rast e. Ji ber ku guheztina guheztina îşaretên cihêreng li xaçerêya du îşaretan e, berevajî îşaretên yekdestdar ên hevpar ên ku ji hêla voltaja tixûbê bilind û nizm ve têne darizandin, ew ji pêvajoyê û germê kêmtir bandor dibe, ku dikare xeletiyên demê kêm bike û maqûltir e ji bo çerxên bi îşaretên amplitude kêm. LVDS (cihêrengiya tansiyona nizm a voltaja nizm) vê teknolojiya sînyala cudahiyê ya amplîtûda piçûk vedibêje.

Ji bo endezyarên PCB, xema herî girîng ev e ku meriv çawa pê ewle dibe ku van avantajên rêça ciyawaziyê di rêça rastîn de bi tevahî werin bikar anîn. Dibe ku heya ku ew bi Layout re di têkiliyê de be dê daxwazên gelemperî yên rêgeza ciyawaziyê fam bikin, ango “dirêjahiya wekhev, dûr wekhev”. Isometric ev e ku meriv pê ewle be ku her du îşaretên cihêreng her gav polarîtiya berevajî diparêzin, hêmana moda hevpar kêm dikin; Isometric bi piranî ew e ku heman impedansa cihêreng misoger bike, bertek kêm bike. “Heya ku mimkun e” carinan yek ji hewcedariyên rêça ciyawaziyê ye. Lê yek ji van qaîdeyan nayê vê wateyê ku bi mekanîkî were sepandin, û gelek endezyar xuya nakin ku ji cewherê îşaretkirina ciyawaziya bi leza bilind fam dikin. Ya jêrîn di sêwirana îşaretek cihêreng a PCB -ê de balê dikişîne ser çend xeletiyên hevbeş.

Xeletî 1: Nîşanên cihêreng hewceyê balafirê erdê wekî riya paşvekêşanê nine, an jî difikirin ku xetên cihêreng ji hevûdu re riya paşverû peyda dikin. Sedema vê têgihiştinê ji hêla diyardeya rûvî ve tevlihev e, an mekanîzmaya veguheztina îşaretê ya bi leza zêde têra xwe kûr nine. Wekî ku ji avahiya dawiya wergirtinê di FIG. 1-8-15, pêlên emitê yên transîstorên Q3 û Q4 wekhev û berevajî ne, û pêla wan a li xaçerêyê tam hevûdu betal dike (I1 = 0). Ji ber vê yekê, çerxa cihêrengiyê ji projeyalên erdê yên wekhev û îşaretên dengî yên din ên ku dibe ku di dabînkirina hêzê û balafira axê de hebin ne hesas e. Betalkirina paşverû ya qismî ya balafirê erdê nayê vê wateyê ku çerxa ciyawazî balafira referansê wekî riya vegera îşaretê nagire. Di rastiy de, di analzkirina paşvekêşana îşaretê de, mekanîzmaya rêça ciyawaziyê wekî ya rêça yek-endî ya asayî ye, ango, bilind

Nîşana frekansê her gav bi induktasyona piçûktir ve bi çerxê ve diherike. Cûdahiya herî mezin di wê de ye ku xeta ciyawaziyê ne tenê pêwendiya axê heye, di heman demê de di navbera hevûdu de jî heye. Têkiliya bihêz dibe riya paşverû ya sereke.

Di sêwirana perçeya PCB de, hevberdana di navbera têlên cihêreng de bi gelemperî piçûktir e, bi gelemperî tenê ji% 10 ~ 20% ji pileya hevgirtinê pêk tê, û pirraniya hevberdanê li erdê ye, ji ber vê yekê riya vegera paşîn a têlên cihêreng hîn jî di binê erdê de heye balafir. Di rewşa qutbûnê de di balafira herêmî de, hevberdana di navbera rêgezên cihêrengî de rêça paşverû ya bingehîn a li herêmê bêyî balafira referansê peyda dike, wekî ku di FIG de tê xuyang kirin. 1-8-17. Tevî ku bandora bêserûberiya balafira referansê li ser têlên dîferensiyal bi qasî têlên yek-endî yên asayî ne ciddî ye, ew ê dîsa jî qalîteya îşaretek cihêreng kêm bike û EMI zêde bike, ku divê heya ku ji dest tê were dûr xistin. Hin sêwiran bawer dikin ku balafira referansê ya xeta veguheztina cihêreng dikare were rakirin da ku beşek ji nîşana moda hevbeş di veguheztina cihêreng de were tepisandin, lê ji hêla teorîkî ve ev nêzîkbûn nayê xwestin. Meriv çawa impedance kontrol dike? Bêyî ku ji bo îşaretek moda hevbeş quncika impedansê ya erdê peyda bike, tîrêjê EMI-yê pêdivî ye ku çêbibe, ku ji feydeyê bêtir zirarê dike.

Efsane 2: Parastina dûrahiya wekhev ji dirêjahiya dirêjahiya xetê girîngtir e. Di têla PCB -ya rastîn de, ew pir caran nekare daxwazên sêwirana cihêreng bicîh bîne. Ji ber belavkirina pin, kun û cîhê têl û faktorên din, pêdivî ye ku em armanca biserûberkirina dirêjahiya xetê bi bayê guncan ve bigihînin, lê encam bê guman beşek ji ciyawaziya cûdahiyê nikare paralel be, di vê demê de, çawa bijartin? Berî ku em bigihîjin encaman, werin em li encamên simulasyona jêrîn mêze bikin. Ji encamên simulasyona jorîn tê dîtin ku şeklên pêlan ên şemaya 1 û heemaya 2 hema hema li hev dikevin, yanî bandora fezayê ya newekhev kêm e, û bandora newekheviya dirêjahiya xetê li ser rêzika demjimêrê pir zêdetir e (heemaya 3) . Ji hêla perspektîfa analîzên teorîkî ve, her çend veqetandek nehevseng dê bibe sedema guheztina impedance ya cûdahiyê, lê ji ber ku hevberdana di navbera ciyawaziya ciyawaziyê de bixwe ne girîng e, ji ber vê yekê rêjeya guheztinên impedance jî pir hindik e, bi gelemperî di nav%10 de, tenê wekhev ber bi ramanek ku ji hêla kunek ve hatî çêkirin, ku dê bandorek girîng li ser veguheztina îşaretê neke. Gava ku dirêjahiya xetê li hev neyê kirin, ji xeynî verastkirina rêzika demê, hêmanên moda hevbeş têne danîn nav îşaretek cihêreng, ku kalîteya îşaretê kêm dike û EMI zêde dike.

Dikare bê gotin ku di sêwirana ciyawaziya ciyawaziya PCB -ê de rêza herî girîng ev e ku bi dirêjahiya xetê re tevbigere, û qaîdeyên din dikarin li gorî hewcedariyên sêwiranê û serîlêdanên pratîkî bi zexmî werin desteser kirin.

Maştiya sêyemîn: bifikirin ku cûdahiya cûdahiyê divê li ser pir nêz ve girêdayî be. Tişta ku xêzên cûdahiyê nêzî hev dikin ji zêdekirina hevberdana wan pê ve ne tiştek din e, hem ji bo baştirkirina bêhêziya wan li hember deng û hem jî sûdwergirtina ji polarîteya berevajî ya qada magnetîkî da ku destwerdana elektromagnetîkî ji cîhana derve betal bike. Tevî ku ev nêzîkatî di pir rewşan de pir erênî ye, ew ne teqez e. Ger ew dikarin bi tevahî ji destwerdana derveyî werin parastin, wê hingê em ne hewce ne ku êdî bi têkeliyek xurt bi hevûdu re bigihîjin armanca dijî-destwerdan û tepisandina EMI. Meriv çawa piştrast dike ku rêwîtiya cihêreng xwedî veqetandin û mertalê baş e? Zêdekirina dûrbûna di navbera xêz û îşaretên din de yek ji awayên bingehîn e. Enerjiya qada elektromagnetîkî bi têkiliya çargoşe ya dûrbûnê kêm dibe. Bi gelemperî, dema ku dûrahiya di navbera xêzan de ji 4 qatê firehiya xetê zêdetir be, navbeynkariya di navbera wan de zehf qels e û di bingeh de dikare were paşguh kirin. Wekî din, veqetîna bi riya balafirê ya axê jî dikare bandorek mertalê baş peyda bike. Ev avahî bi gelemperî di sêwiranên PCB-yên pakkirî yên bi frekansa bilind (li jorê 10G) de tê bikar anîn, ku wekî avahiya CPW tê zanîn, ji bo misogerkirina kontrola dijwar a dîfernasyonal a hişk (2Z0), FIG. 1-8-19.

Rêçûna cihêreng jî dikare di qatên îşaretê yên cihêreng de were meşandin, lê ev bi gelemperî nayê pêşniyar kirin, ji ber ku cûdahiyên wekî impedans û di nav kunên di tebeqeyên cihêreng de dikarin bandora veguheztina modêla dîferensiyel hilweşînin û dengê moda hevbeş destnîşan bikin. Digel vê yekê, heke du tebeqeyên cîran bi hev ve neyên girêdan, dê şiyana rêça ciyawaziyê ya ku li hember dengbêjiyê bisekine were kêm kirin, lê ger navberek guncan bi rêça derdorê were domandin xaçepirsbûn ne pirsgirêk e. Di frekansa gelemperî de (li jêr GHz), EMI dê ne pirsgirêkek cidî be. Ceribandin nîşan didin ku lawazbûna enerjiya tîrêjê ya xetên ciyawaz ên bi dirêjahiya 500Mîl ji 3 metroyî wêdetir gihîştiye 60dB, ku têra standarda tîrêjê ELECTROMAGNETIC ya FCC dike. Ji ber vê yekê, sêwiraner ne hewce ne ku pir zêde li ser lihevhatina elektromagnetîkî ku ji ber hevberdana têr a xetên ciyawaziyê ve hatî çêkirin xem bikin.

3. serpentine

Di Layoutê de pir caran rêzek serpentine tête bikar anîn. Armanca wê ya bingehîn sererastkirina derengiya demê û bicîhanîna pêdiviyên sêwirana dema pergalê ye. Pêwîst e ku sêwiraner ewil fam bikin ku têla marê dê qalîteya îşaretê hilweşîne, derengiya veguhastinê biguhezîne, û dema ku têl tê girêdan divê ji wan were dûr xistin. Lêbelê, di sêwirana pratîkî de, ji bo ku demjimêra ragirtina têr a îşaretan were misoger kirin, an jî dema veqetandina di navbera heman koma îşaretan de were kêm kirin, pêdivî ye ku bayê bi zanebûn were meşandin.

Ji ber vê yekê mar çi dike ku nîşana veguheztinê bide? Dema ku ez li ser xetê dimeşim divê ez bala xwe bidim çi? Du parametreyên herî krîtîk dirêjahiya hevzayendiya paralel (Lp) û dûrahiya pevgirêdanê (S) ne, wekî ku di FIG. 1-8-21. Eşkere ye, dema ku îşaret di xeta mar de tê veguheztin, dê di navbera moda cûdahiyê de di navbera beşên xeta paralel de hevberdan hebe. S -ya piçûktir, Lp -ya mezintir e, û pileya hevzayendiyê jî dê çiqas be. Ev dibe ku bibe sedema kêmbûna derengmayîna veguhastinê û kêmbûna girîng a qalîteya îşaretê ji ber xaçepirsê, wekî ku di beşa 3 -an de ji bo analîzkirina xaçepirsa moda hevbeş û moda cudahiyê tê vegotin.

Li vir çend serişteyên ji bo endezyarên Layout hene dema ku bi serpentines re mijûl dibin:

1. Hewl bidin ku dûrahiya (S) ya beşa xeta paralel, ku bi kêmanî ji 3H mezintir e, zêde bikin. H ji dûrbûna ji xeta îşaretê heya balafira referansê vedibêje. Bi gelemperî, pêdivî ye ku meriv xêzek mezin bigire. Heya ku S bi têra xwe mezin be, bandora lihevkirinê hema hema bi tevahî dikare were dûr xistin.

2. Gava ku dirêjahiya pêvekirinê Lp kêm dibe, xaçepirsa ku çêdibe dê têr bibe dema ku derengiya Lp du car nêz dibe an ji dema bilindbûna îşaretê derbas dibe.

3. Derengiya veguheztina îşaretê ya ku ji hêla xêzika mar-mîna ya strip-line an micro-strip-a Embedded ve hatî çêkirin ji ya mîkro-strip piçûktir e. Ji hêla teorîkî ve, xeta rûbar ji ber xaçepirsa moda ciyawazî bandorê li rêjeya veguhastinê nake.

4. Ji bo xetên bilez û îşaret bi daxwazên hişk ên li ser demê, hewl bidin ku xetên serbanî, nemaze li deverek piçûk bimeşin.

5. Rêvekirina marê li her Goşeyê pir caran dikare were pejirandin. Strûktûra C di HIGQ. 1-8-20 dikare bi bandor hevberdana di navbera hev de kêm bike.

6. Di sêwirana PCB-ya bi leza bilind de, serpentine bi navê jêhatîbûna parzûnkirinê an dijî-navbeynkariyê tune, û tenê dikare qalîteya îşaretê kêm bike, ji ber vê yekê ew tenê ji bo lihevhatina demê û armancek din nayê bikar anîn.

7. Carinan bayê spiral dikare were hesibandin. Ulationêwekirin nîşan dide ku bandora wê ji bayê serbanê normal çêtir e.