Шугамын өргөн гэж юу вэ?

Үндсэн зүйлээс эхэлье. Мөрний өргөн гэж яг юу вэ? Тодорхой ул мөрийн өргөнийг тодорхойлох нь яагаад чухал вэ? Зорилго ПХБ-ийн Утас гэдэг нь ямар ч төрлийн цахилгаан дохиог (аналог, дижитал эсвэл хүч) нэг зангилаанаас нөгөө цэг рүү холбох явдал юм.

Зангилаа нь бүрэлдэхүүн хэсгийн зүү, илүү том ул мөр эсвэл хавтгайн мөчир эсвэл хоосон дэвсгэр эсвэл турших цэг байж болно. Мөрний өргөнийг ихэвчлэн миль эсвэл мянган инчээр хэмждэг. Энгийн дохионы стандарт утаснуудын өргөн (тусгай шаардлага байхгүй) нь 7-12 милийн хооронд хэд хэдэн инч урттай байж болох боловч утасны өргөн ба уртыг тодорхойлохдоо олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Энэхүү програм нь ихэвчлэн ПХБ -ийн дизайны утасны өргөн ба утасны төрлийг жолооддог бөгөөд заримдаа ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн өртөг, хавтангийн нягтрал/хэмжээ, гүйцэтгэлийг тэнцвэржүүлдэг. Хэрэв самбар нь хурдыг оновчтой болгох, дуу чимээ, холболтыг дарах, өндөр гүйдэл/хүчдэл гэх мэт дизайны тодорхой шаардлагуудтай бол ул мөрийн өргөн, төрөл нь нүцгэн ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн өртөгийг оновчтой болгохоос илүү чухал байж болно.

ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн утастай холбоотой тодорхойлолт

Typically, the following specifications related to wiring begin to increase the cost of manufacturing bare PCB.

ПХБ-ийн зай авах хосолсон өндөр нягтралтай загварууд, тухайлбал маш нарийн зайтай BGA эсвэл өндөр дохионы тоотой зэрэгцээ автобусууд нь 2.5 миллиметр шугамын өргөн, 6 миллиметр хүртэлх диаметртэй тусгай төрлийн нүхнүүдийг шаарддаг. лазераар бичил нүх гаргадаг. Үүний эсрэгээр, зарим өндөр хүчдэлийн загвар нь маш том утас, онгоц шаардагдах бөгөөд бүхэл бүтэн давхаргыг хэрэглэж, стандартаас илүү зузаантай унци асгах шаардлагатай болдог. Орон зай хязгаарлагдмал хэрэглээнд хэд хэдэн давхаргыг багтаасан маш нимгэн ялтсууд, хагас унци (0.7 милийн зузаан) зэсийн цутгамал зузаан хязгаарлагдмал байж болно.

Бусад тохиолдолд, нэг захаас нөгөөд өндөр хурдны холболт хийх загвар нь тусгал, индуктив холболтыг багасгахын тулд хяналттай эсэргүүцэл, тодорхой өргөн, хоорондоо зайтай утас шаардагдана. Эсвэл дизайн нь автобусны бусад холбогдох дохиог тааруулахын тулд тодорхой урттай байж болно. Өндөр хүчдэлийн хэрэглээ нь нум үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хоёр дифференциал дохионы хоорондын зайг багасгах гэх мэт аюулгүй байдлын зарим онцлог шинж чанарыг шаарддаг. Онцлог шинж чанараас үл хамааран тодорхойлолтыг мөрдөх нь чухал тул янз бүрийн хэрэглээг судалж үзье.

Янз бүрийн утаснуудын өргөн, зузаан

PCBS typically contain a variety of line widths, as they depend on signal requirements. Үзүүлсэн илүү нарийн ул мөр нь ерөнхий зориулалттай TTL (транзистор-транзистор логик) түвшний дохионд зориулагдсан бөгөөд өндөр гүйдэл эсвэл дуу чимээнээс хамгаалах тусгай шаардлага тавьдаггүй.

Эдгээр нь самбар дээрх хамгийн түгээмэл утаснууд байх болно.

Зузаан утсыг одоогийн даацын хувьд оновчтой болгосон бөгөөд үүнийг доод түвшний эд ангиудад сэнс, мотор, тогтмол цахилгаан дамжуулалт гэх мэт илүү их хүч шаарддаг захын төхөөрөмжүүд эсвэл цахилгаантай холбоотой функцүүдэд ашиглаж болно. Зургийн зүүн дээд хэсэгт 90 ω-ийн эсэргүүцлийн шаардлагыг хангахын тулд тодорхой зай ба өргөнийг тодорхойлдог дифференциал дохиог (USB өндөр хурд) харуулдаг. Зураг 2 -т бага зэрэг нягтаршил сайтай зургаан самбар бүхий бүдүүвчийг харуулсан бөгөөд илүү нарийн утастай байх шаардлагатай BGA (бөмбөг торны массив) угсралт шаардлагатай байна.

ПХБ -ийн шугамын өргөнийг хэрхэн тооцоолох вэ?

Цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсгээс гүйдлийг захын төхөөрөмж рүү дамжуулдаг цахилгаан дохионы тодорхой ул мөрийн өргөнийг тооцоолох үйл явцыг авч үзье. Энэ жишээнд бид DC моторын цахилгаан шугамын шугамын хамгийн бага өргөнийг тооцоолох болно. Цахилгаан гүйдлийн зам нь гал хамгаалагчаас эхэлж, H-гүүрийг (DC хөдөлгүүрийн ороомогоор дамжих цахилгаан дамжуулалтыг удирдахад ашигладаг бүрэлдэхүүн хэсэг) дайрч, хөдөлгүүрийн холбогч дээр дуусна. Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрт шаардагдах хамгийн их тасралтгүй хамгийн их гүйдэл нь ойролцоогоор 2 ампер байна.

Одоо ПХБ -ийн утас нь эсэргүүцлийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд утас урт, нарийн байх тусам эсэргүүцэл нэмэгддэг. Хэрэв утсыг зөв тодорхойлж чадаагүй бол өндөр гүйдэл нь утсыг гэмтээж,/эсвэл хөдөлгүүрт хүчдэл мэдэгдэхүйц буурахад хүргэдэг (энэ нь хурдыг бууруулахад хүргэдэг). Хэрэв бид ердийн үйл ажиллагааны явцад 1 унц зэс асгах, өрөөний температур гэх мэт ерөнхий нөхцлүүдийг авч үзвэл шугамын хамгийн бага өргөн ба хүлээгдэж буй даралтын уналтыг тооцоолох хэрэгтэй.

ПХБ -ийн кабелийн зай ба урт

Өндөр хурдны холбоо бүхий дижитал дизайны хувьд хөндлөн огтлолцол, холболт, тусгалыг багасгахын тулд тодорхой зай болон тохируулсан уртыг шаардаж болно. Энэ зорилгоор зарим түгээмэл хэрэглэгддэг програмууд нь USB дээр суурилсан цуваа дифференциал дохио ба RAM дээр суурилсан параллель дифференциал дохио юм. Ихэвчлэн USB 2.0 нь 480Mbit/s (USB өндөр хурдны ангилал) ба түүнээс дээш хурдтай дифференциал чиглүүлэлт шаарддаг. Энэ нь зарим талаараа өндөр хурдны USB нь ихэвчлэн бага хүчдэл, ялгаагаар ажилладаг тул дохионы ерөнхий түвшинг арын дуу чимээнд ойртуулдагтай холбоотой юм.

Өндөр хурдны USB кабелийг чиглүүлэхдээ утасны өргөн, хар тугалга хоорондын зай, кабелийн урт гэсэн гурван чухал зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Эдгээр нь бүгд чухал боловч гурвын хамгийн чухал зүйл бол хоёр шугамын уртыг аль болох нийцүүлэх явдал юм. As a general rule of thumb, if the lengths of the cables differ from each other by no more than 50 mils, this significantly increases the risk of reflection, which may result in poor communication. 90 ом тохирох импеданс нь дифференциал хос утасны ерөнхий үзүүлэлт юм. Энэ зорилгод хүрэхийн тулд чиглүүлэлтийг өргөн ба зайд оновчтой болгох хэрэгтэй.

Зураг 5-т 12 миль интервалтайгаар 15 милийн өргөнтэй утастай өндөр хурдны USB интерфэйсийг холбох дифференциал хосын жишээг харуулав.

Interfaces for memory-based components that contain parallel interfaces will be more constrained in terms of wire length. Дээд зэрэглэлийн ПХБ-ийн дизайны програм хангамж нь шугамын уртыг оновчтой болгож, зэрэгцээ автобусны холбогдох бүх дохиог тааруулах чадвартай байх болно. Зураг 6 нь уртыг тохируулах утас бүхий DDR3 схемийн жишээг харуулж байна.

Газар дүүргэх ул мөр, онгоц

Утасгүй чип эсвэл антен гэх мэт дуу чимээ мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй зарим програмууд бага зэрэг нэмэлт хамгаалалт шаарддаг. Газардуулагдсан нүх бүхий утас, онгоцыг зохион бүтээх нь ойролцоох утас, онгоцыг сонгох, самбарын ирмэг рүү мөлхөж буй онгоцны дохиог багасгахад ихээхэн тус болно.

Figure 7 shows an example of a Bluetooth module placed near the edge of the plate, with its antenna outside a thick line containing embedded through-holes connected to the ground formation. Энэ нь антенныг бусад онгоцны хэлхээ, онгоцноос тусгаарлахад тусалдаг.

This alternative method of routing through the ground can be used to protect the board circuit from external off-board wireless signals. Зураг 8-д самбарын захын дагуу газардуулагдсан нүхийг суулгасан хавтгай бүхий дуу чимээ мэдрэмтгий ПХБ-ийг харуулав.

ПХБ -ийн утас тавих шилдэг туршлагууд

ПХБ -ийн талбайн утас холболтын шинж чанарыг олон хүчин зүйл тодорхойлдог тул дараагийн ПХБ -ийг холбохдоо хамгийн сайн туршлагыг дагаж мөрдөх ёстой бөгөөд ингэснээр та ПХБ -ийн өртөг, хэлхээний нягтрал, ерөнхий гүйцэтгэл хоёрын тэнцвэрийг олох болно.