Mba hahatakarana ny tsipika serpentine, andao hiresaka PCB routing aloha. Toa tsy mila ampidirina io hevitra io. Tsy manao wiring isan’andro ve ny injeniera amin’ny hardware? Ny soritra rehetra amin’ny PCB dia alaina tsirairay avy amin’ny injeniera hardware. Inona no azo lazaina? Raha ny marina, ity fandalovana tsotra ity dia ahitana teboka fahalalana maro izay matetika tsy noraharahiantsika. Ohatra, ny foto-kevitry ny microstrip line sy stripline. Raha tsorina, ny microstrip tsipika dia ny soritry izay mihazakazaka eo amin’ny ambonin’ny PCB birao, ary ny stripline dia ny soritry izay mihazakazaka eo amin’ny anatiny sosona ny PCB. Inona no maha samy hafa ireo andalana roa ireo?

Ny fiaramanidina manondro ny microstrip tsipika dia ny tany fiaramanidina ny anatiny sosona ny PCB, ary ny ilany ilany ny trace dia miharihary amin’ny rivotra, izay mahatonga ny dielectric tsy tapaka manodidina ny dian ho tsy mifanaraka. Ohatra, ny dielectric constant amin’ny substrate FR4 fampiasa matetika dia manodidina ny 4.2, ny dielectric constant amin’ny rivotra dia 1. Misy fiaramanidina reference eo amin’ny sisiny ambony sy ambany amin’ny tsipika mipetaka, ny soritra manontolo dia tafiditra ao amin’ny substrate PCB, ary ny tsy miova dielectric manodidina ny trace dia mitovy. Izany koa dia mahatonga ny onjam-peo TEM hamindrana amin’ny tsipika mipetaka, raha ny onjam-pirazanana TEM kosa dia alefa amin’ny tsipika microstrip. Nahoana no onja quasi-TEM? Izany dia noho ny tsy fitovian’ny dingana eo amin’ny fifandraisana misy eo amin’ny rivotra sy ny substrate PCB. Inona no atao hoe onja TEM? Raha mandalina lalindalina kokoa momba ity olana ity ianao dia tsy ho vitanao ao anatin’ny folo volana sy tapany.

Raha fintinina ny tantara lava, na tsipika microstrip na stripline, ny anjara asany dia tsy inona fa mitondra famantarana, na famantarana nomerika na famantarana analog. Ireo famantarana ireo dia ampitaina amin’ny endrika onja elektromagnetika avy amin’ny tendrony iray mankany amin’ny iray hafa amin’ny trace. Satria onjam-peo izy io, dia tsy maintsy misy hafainganam-pandeha. Inona ny hafainganam-pandehan’ny famantarana amin’ny trace PCB? Araka ny fahasamihafan’ny tsy miova dielectric, dia hafa koa ny hafainganana. Ny hafainganam-pandehan’ny onja elektromagnetika eny amin’ny rivotra dia ny hafainganam-pandehan’ny hazavana. Ny hafainganam-pandehan’ny fampielezana amin’ny haino aman-jery hafa dia tsy maintsy kajy amin’ny alàlan’ny formula manaraka:

V=C/Er0.5

Anisan’izany, V ny hafainganam-pandehan’ny fampielezam-peo, C dia ny hafainganam-pandehan’ny hazavana, ary ny Er dia ny dielectric tsy tapaka ny antonony. Amin’ny alalan’ity formula ity dia afaka manao kajy mora foana ny hafainganam-pandehan’ny famantarana amin’ny trace PCB. Ohatra, raisintsika tsotra izao ny dielectric constant an’ny akora fototra FR4 ho fikajiana azy, izany hoe ny hafainganam-pandehan’ny famantarana ao amin’ny fitaovana fototra FR4 dia antsasaky ny hafainganam-pandehan’ny hazavana. Na izany aza, satria ny antsasaky ny tsipika microstrip tratry ny ety ambonin’ny dia eny amin’ny rivotra ary ny antsasany ao amin’ny substrate, dia hihena kely ny dielectric constant, ka ny hafainganam-pandehan’ny fampitana dia ho haingana kokoa noho ny an’ny tsipika. Ny angon-drakitra empirical fampiasa matetika dia ny fahatarana amin’ny tsipika microstrip dia eo amin’ny 140ps/inch, ary ny fahatarana amin’ny stripline dia eo amin’ny 166ps/inch.

Araka ny efa nolazaiko teo aloha dia tokana ihany ny tanjona dia ny fampitana ny signal amin’ny PCB no tara! Izany hoe tsy ampitaina amin’ny pin hafa amin’ny alalan’ny wiring ao anatin’ny indray mipi-maso ny famantarana rehefa alefa ny pin iray. Na dia haingana be aza ny hafainganam-pandehan’ny famantarana, raha toa ka lava ny halavan’ny trace dia mbola hisy fiantraikany amin’ny fampitana famantarana izany. Ohatra, ho an’ny famantarana 1GHz, ny fe-potoana dia 1ns, ary ny fotoanan’ny fiakarana na ny fihenan’ny sisiny dia eo amin’ny ampahafolon’ny vanim-potoana, avy eo dia 100ps. Raha mihoatra ny 1 inch (eo ho eo amin’ny 2.54 sm eo ho eo) ny halavan’ny dian-tsika, dia mihoatra noho ny sisiny miakatra ny fahataran’ny fandefasana. Raha mihoatra ny 8 santimetatra (eo amin’ny 20 sm eo ho eo) ny dian, dia ho tsingerina feno ny fahatarana!

Hita fa misy fiantraikany lehibe ny PCB, matetika ny boards dia manana trace mihoatra ny 1inch. Hisy fiantraikany amin’ny fiasan’ny birao ara-dalàna ve ny fahatarana? Raha jerena ny tena système dia raha signal fotsiny ilay izy ka tsy te hamono signal hafa dia toa tsy misy vokany ny fahatarana. Na izany aza, amin’ny rafitra haingam-pandeha dia tena hanan-kery io fahatarana io. Ohatra, ny singa fitadidiana mahazatra antsika dia mifandray amin’ny endrika fiara fitateram-bahoaka, miaraka amin’ny andalana data, andalana adiresy, famantaranandro ary tsipika fanaraha-maso. Jereo ny interface video. Na firy na firy ny fantsona HDMI na DVI dia hisy fantsona data sy fantsona famantaranandro. Na protocols sasany amin’ny fiara fitateram-bahoaka, izay fampitana angon-drakitra sy famantaranandro rehetra. Avy eo, amin’ny rafitra haingam-pandeha tena izy, ireo famantarana famantarana famantaranandro sy famantarana angona ireo dia alefa miaraka amin’ny chip lehibe. Raha ratsy ny endrika PCB trace, dia hafa be ny halavan’ny famantaranandro sy ny famantarana ny angona. Mora ny miteraka santionany diso, ary avy eo dia tsy mandeha ara-dalàna ny rafitra manontolo.

Inona no tokony hataontsika hamahana ity olana ity? Mazava ho azy fa hihevitra isika fa raha halavaina ny halava fohy ka mitovy ny halavan’ny tarika iray, dia hitovy ny fahatarana? Ahoana no hanalava ny wiring? Mandehana e! Bingo! Tsy mora ny miverina amin’ny foto-kevitra farany. Io no tena fiasan’ny tsipika serpentine amin’ny rafitra haingam-pandeha. Mihodinkodina, mitovy halavany. Tsotra izany. Ny tsipika serpentine dia ampiasaina hanodinana ny halavany mitovy. Amin’ny alalan’ny fanaovana ny tsipika serpentine, dia afaka manao mitovy vondrona ny famantarana manana ny halavany, ka rehefa avy ny mpandray chip mandray ny famantarana, ny angon-drakitra dia tsy ho vokatry ny fahatarana samy hafa amin’ny PCB trace. Diso safidy. Ny tsipika serpentine dia mitovy amin’ny soritra amin’ny takelaka PCB hafa.

Izy ireo dia ampiasaina hampifandraisana ireo famantarana, saingy lava kokoa izy ireo ary tsy manana izany. Noho izany ny tsipika serpentine dia tsy lalina ary tsy dia sarotra loatra. Koa satria mitovy amin’ny wiring hafa, ny fitsipika wiring sasany ampiasaina matetika dia azo ampiharina amin’ny tsipika serpentine. Amin’izany fotoana izany, noho ny rafitra manokana amin’ny tsipika serpentine, dia tokony handinika izany ianao rehefa wiring. Ohatra, andramo ny mitazona ny tsipika bibilava mifanila lavitra kokoa. Fohy kokoa, izany hoe mandehandeha miolikolika be hoy ny fitenenana hoe aza mivadibadika sy kely loatra amin’ny faritra kely.

Izany rehetra izany dia manampy amin’ny fampihenana ny fanelingelenana famantarana. Ny tsipika serpentine dia hisy fiantraikany ratsy amin’ny famantarana noho ny fitomboan’ny artifisialy ny halavan’ny tsipika, ka raha mbola mahafeno ny fepetra takian’ny fotoana ao amin’ny rafitra, aza mampiasa izany. Ny injeniera sasany dia mampiasa DDR na mari-pamantarana haingam-pandeha mba hahatonga ny vondrona manontolo hitovy halavany. Manidina manerana ny solaitrabe ny tsipika serpentine. Toa io no tsara kokoa ny wiring. Raha ny marina dia kamo sy tsy tompon’andraikitra izany. Toerana maro tsy mila ratra no ratra, izay mandany ny faritry ny solaitrabe, ary mampihena ihany koa ny kalitaon’ny famantarana. Tokony kajy ny fanemorana redundancy araka ny tena famantarana hafainganam-pandeha fepetra, mba hamaritana ny wiring fitsipika ny birao.

Ho fanampin’ny asa mitovy amin’ny halavany, dia matetika no resahina ao amin’ny lahatsoratra ao amin’ny Internet ny fiasa maro hafa amin’ny tsipika serpentine, ka hiresaka momba izany koa aho eto.

1. Ny iray amin’ireo teny izay hitako matetika dia ny anjara asan’ny impedance matching. Hafahafa tokoa io fanambarana io. Ny impedance ny PCB trace dia mifandray amin’ny sakan’ny tsipika, ny dielectric tsy tapaka, ary ny halaviran’ny fiaramanidina reference. Rahoviana izy io no mifandray amin’ny tsipika serpentine? Rahoviana ny endrik’ilay trace no misy fiantraikany amin’ny impedance? Tsy fantatro hoe avy aiza ny loharanon’io fanambarana io.

2. voalaza koa fa anjaran’ny sivana izany. Ity fiasa ity dia tsy azo lazaina ho tsy misy, fa tsy tokony hisy fanivanana amin’ny faritra nomerika na tsy mila mampiasa an’io fiasa io amin’ny faritra nomerika. Ao amin’ny circuit frequency radio, ny trace serpentine dia afaka mamorona circuit LC. Raha misy fiantraikany amin’ny fanivanana amin’ny mari-pamantarana matetika dia mbola lasa izy io.

3. Antenna fandraisana. Mety ho izany. Hitantsika amin’ny finday na radio sasany io vokatra io. Ny antenne sasany dia vita amin’ny dian’ny PCB.

4. Inductance. Mety ho izany. Ny soritra rehetra amin’ny PCB tany am-boalohany dia manana inductance parasy. Azo atao ny manao inductors PCB sasany.

5. Fuse. Mampisalasala ahy izany vokatra izany. Ahoana no fiasan’ny tariby serpentine fohy sy tery toy ny fuse? May rehefa miakatra ny courant? Tsy nesorina ny board, lafo loatra ny vidin’ity fuse ity, tena tsy haiko hoe inona ny fampiharana hampiasaina azy.

Amin’ny alalan’ny fampidirana etsy ambony, dia afaka manazava fa amin’ny analogue na onjam-peo matetika circuits serpentine tsipika manana asa manokana, izay tapa-kevitra ny toetra ny microstrip tsipika. Amin’ny famolavolana faritra nomerika, ny tsipika serpentine dia ampiasaina amin’ny halavany mitovy mba hahatratrarana ny fotoana mifanentana. Ankoatr’izay, ny tsipika serpentine dia hisy fiantraikany amin’ny kalitaon’ny famantarana, noho izany dia tokony hohazavaina ao amin’ny rafitra ny fepetra takian’ny rafitra, tokony hokajiana araka ny fepetra tena izy ny fihenan’ny rafitra, ary tokony hampiasaina amim-pitandremana ny tsipika serpentine.