Biex tifhem il-linja serpentine, ejja nitkellmu PCB rotta l-ewwel. Dan il-kunċett ma jidhirx li jeħtieġ li jiġi introdott. L-inġinier tal-ħardwer mhux qed jagħmel xogħol tal-wajers kuljum? Kull traċċa fuq il-PCB tinġibed waħda waħda mill-inġinier tal-ħardwer. X’jista’ jingħad? Fil-fatt, dan ir-rotot sempliċi fih ukoll ħafna punti ta ‘għarfien li normalment ninjoraw. Per eżempju, il-kunċett ta ‘ microstrip line u stripline. Fi kliem sempliċi, il-linja tal-microstrip hija t-traċċa li timxi fuq il-wiċċ tal-bord tal-PCB, u l-istripline hija t-traċċa li timxi fuq is-saff ta ‘ġewwa tal-PCB. X’inhi d-differenza bejn dawn iż-żewġ linji?

Il-pjan ta ‘referenza tal-linja tal-microstrip huwa l-pjan terren tas-saff ta’ ġewwa tal-PCB, u n-naħa l-oħra tat-traċċa hija esposta għall-arja, li tikkawża li l-kostanti dielettrika madwar it-traċċa tkun inkonsistenti. Pereżempju, il-kostanti dielettrika tas-sottostrat FR4 użat b’mod komuni tagħna huwa Madwar 4.2, il-kostanti dielettrika tal-arja hija 1. Hemm pjani ta ‘referenza kemm fuq in-naħa ta’ fuq u t’isfel tal-linja tal-istrixxa, it-traċċa kollha hija inkorporata fis-sottostrat tal-PCB, u l-kostanti dielettrika madwar it-traċċa hija l-istess. Dan jikkawża wkoll li l-mewġa TEM tiġi trażmessa fuq il-linja tal-istrixxa, filwaqt li l-mewġa kważi-TEM tiġi trażmessa fuq il-linja tal-microstrip. Għaliex hija mewġa kważi-TEM? Dan huwa minħabba n-nuqqas ta ‘qbil tal-fażi fl-interface bejn l-arja u s-sottostrat tal-PCB. X’inhu l-mewġa TEM? Jekk tħaffer aktar fil-fond fuq din il-kwistjoni, ma tkunx tista’ tispiċċaha f’għaxar xhur u nofs.

Biex tagħmel storja twila qasira, kemm jekk hija linja microstrip jew stripline, ir-rwol tagħhom huwa xejn aktar milli jġorru sinjali, kemm jekk sinjali diġitali jew sinjali analogi. Dawn is-sinjali huma trażmessi fil-forma ta ‘mewġ elettromanjetiku minn tarf għall-ieħor fit-traċċa. Peress li hija mewġa, għandu jkun hemm veloċità. X’inhi l-veloċità tas-sinjal fuq it-traċċa tal-PCB? Skont id-differenza fil-kostanti dielettrika, il-veloċità hija wkoll differenti. Il-veloċità tal-propagazzjoni tal-mewġ elettromanjetiku fl-arja hija l-veloċità magħrufa tad-dawl. Il-veloċità tal-propagazzjoni f’midja oħra għandha tiġi kkalkulata bil-formula li ġejja:

V=C/Er0.5

Fosthom, V hija l-veloċità tal-propagazzjoni fil-medju, C hija l-veloċità tad-dawl, u Er hija l-kostanti dielettrika tal-medju. Permezz ta ‘din il-formula, nistgħu faċilment nikkalkulaw il-veloċità tat-trażmissjoni tas-sinjal fuq it-traċċa tal-PCB. Pereżempju, aħna sempliċement nieħdu l-kostanti dielettrika tal-materjal bażi FR4 fil-formula biex tikkalkulaha, jiġifieri, il-veloċità tat-trażmissjoni tas-sinjal fil-materjal bażi FR4 hija nofs il-veloċità tad-dawl. Madankollu, minħabba li nofs il-linja tal-microstrip traċċata fuq il-wiċċ hija fl-arja u nofs fis-sottostrat, il-kostanti dielettrika se titnaqqas kemmxejn, għalhekk il-veloċità tat-trażmissjoni tkun kemmxejn aktar mgħaġġla minn dik tal-linja tal-istrixxa. Id-dejta empirika użata b’mod komuni hija li d-dewmien tat-traċċa tal-linja tal-microstrip huwa ta ‘madwar 140ps/pulzier, u d-dewmien tat-traċċa tal-istripline huwa ta’ madwar 166ps/pulzier.

Kif għidt qabel, hemm skop wieħed biss, jiġifieri, it-trażmissjoni tas-sinjal fuq il-PCB tittardja! Jiġifieri, is-sinjal ma jiġix trażmess lill-pin l-ieħor permezz tal-wajers fi instant wara li jintbagħat pin wieħed. Għalkemm il-veloċità tat-trażmissjoni tas-sinjal hija mgħaġġla ħafna, sakemm it-tul tat-traċċa jkun twil biżżejjed, xorta se jaffettwa t-trażmissjoni tas-sinjal. Pereżempju, għal sinjal ta ‘1GHz, il-perjodu huwa 1ns, u l-ħin tax-xifer li jogħlew jew li jinżel huwa madwar wieħed minn għaxra tal-perjodu, allura huwa 100ps. Jekk it-tul tat-traċċa tagħna jaqbeż 1 pulzier (bejn wieħed u ieħor 2.54 ċm), allura d-dewmien tat-trażmissjoni se jkun aktar minn tarf li jogħlew. Jekk it-traċċa taqbeż it-8 pulzieri (madwar 20 ċm), allura d-dewmien ikun ċiklu sħiħ!

Jirriżulta li l-PCB għandu impatt daqshekk kbir, huwa komuni ħafna li l-bordijiet tagħna jkollhom traċċi ta ‘aktar minn 1inch. Id-dewmien se jaffettwa l-operat normali tal-bord? Meta wieħed iħares lejn is-sistema attwali, jekk huwa biss sinjal u ma tridx itfi sinjali oħra, allura d-dewmien ma jidhirx li għandu xi effett. Madankollu, f’sistema b’veloċità għolja, dan id-dewmien fil-fatt jidħol fis-seħħ. Pereżempju, il-partiċelli tal-memorja komuni tagħna huma konnessi fil-forma ta ‘xarabank, b’linji tad-dejta, linji tal-indirizz, arloġġi, u linji ta’ kontroll. Agħti ħarsa lejn l-interface tal-vidjo tagħna. Ma jimpurtax kemm kanali huma HDMI jew DVI, se jkun fih kanali tad-dejta u kanali tal-arloġġ. Jew xi protokolli tal-karozzi tal-linja, li kollha huma trażmissjoni sinkronika ta ‘data u arloġġ. Imbagħad, f’sistema attwali ta ‘veloċità għolja, dawn is-sinjali tal-arloġġ u s-sinjali tad-dejta jintbagħtu b’mod sinkroniku miċ-ċippa prinċipali. Jekk id-disinn tagħna tat-traċċa tal-PCB huwa fqir, it-tul tas-sinjal tal-arloġġ u s-sinjal tad-data huwa differenti ħafna. Huwa faċli li tikkawża kampjunar ħażin ta ‘data, u allura s-sistema kollha ma taħdimx b’mod normali.

X’għandna nagħmlu biex insolvu din il-problema? Naturalment, naħsbu li jekk it-traċċi ta ‘tul qasir jittawlu sabiex it-tulijiet tat-traċċa tal-istess grupp ikunu l-istess, allura d-dewmien ikun l-istess? Kif tittawwal il-wajers? Mur madwar! Bingo! Mhux faċli li finalment terġa’ lura għas-suġġett. Din hija l-funzjoni ewlenija tal-linja serpentine fis-sistema ta ‘veloċità għolja. Tkebbib, tul ugwali. Huwa daqshekk sempliċi. Il-linja tas-serpentina tintuża biex tirbaħ it-tul ugwali. Billi tiġbed il-linja tas-serpentina, nistgħu nagħmlu l-istess grupp ta ‘sinjali jkollhom l-istess tul, sabiex wara li ċ-ċippa li tirċievi tirċievi s-sinjal, id-dejta ma tkunx ikkawżata mid-dewmien differenti fuq it-traċċa tal-PCB. Għażla ħażina. Il-linja tas-serpentina hija l-istess bħat-traċċi fuq bordijiet oħra tal-PCB.

Jintużaw biex jgħaqqdu s-sinjali, iżda huma itwal u m’għandhomx. Allura l-linja tas-serpentina mhix profonda u mhux ikkumplikata wisq. Peress li huwa l-istess bħal wajers oħra, xi regoli tal-wajers użati komunement huma applikabbli wkoll għal-linji serpentine. Fl-istess ħin, minħabba l-istruttura speċjali tal-linji serpentine, għandek tagħti attenzjoni għaliha meta wajers. Pereżempju, ipprova żomm il-linji tas-serpenti paralleli ma ‘xulxin aktar ‘il bogħod. Iqsar, jiġifieri, iddur madwar liwja kbira kif jgħid il-qal, ma tmurx wisq dens u żgħir wisq f’żona żgħira.

Dan kollu jgħin biex titnaqqas l-interferenza tas-sinjal. Il-linja tas-serpentina se jkollha influwenza ħażina fuq is-sinjal minħabba ż-żieda artifiċjali tat-tul tal-linja, sakemm tkun tista ’tissodisfa r-rekwiżiti tal-ħin fis-sistema, tużahx. Xi inġiniera jużaw DDR jew sinjali ta ‘veloċità għolja biex jagħmlu l-grupp kollu tul ugwali. Il-linji serpentine jtiru fuq il-bord kollu. Jidher li dan huwa wajers aħjar. Fil-fatt, dan huwa għażżien u irresponsabbli. Ħafna postijiet li m’għandhomx għalfejn jiġu feriti huma feriti, li jaħli ż-żona tal-bord, u jnaqqas ukoll il-kwalità tas-sinjal. Għandna nikkalkulaw ir-redundancy tad-dewmien skont ir-rekwiżiti attwali tal-veloċità tas-sinjal, sabiex niddeterminaw ir-regoli tal-wajers tal-bord.

Minbarra l-funzjoni ta ‘tul ugwali, bosta funzjonijiet oħra tal-linja serpentine spiss jissemmew f’artikoli fuq l-Internet, għalhekk se nitkellem ukoll fil-qosor dwarha hawn.

1. Waħda mill-kliem li spiss nara hija r-rwol tat-tqabbil tal-impedenza. Din id-dikjarazzjoni hija stramba ħafna. L-impedenza tat-traċċa tal-PCB hija relatata mal-wisa ‘tal-linja, il-kostanti dielettrika, u d-distanza tal-pjan ta’ referenza. Meta hija relatata mal-linja serpentine? Meta l-forma tat-traċċa taffettwa l-impedenza? Ma nafx minn fejn ġej is-sors ta’ din id-dikjarazzjoni.

2. jingħad ukoll li huwa r-rwol tal-filtrazzjoni. Din il-funzjoni ma jistax jingħad li hija assenti, iżda m’għandu jkun hemm l-ebda funzjoni ta ‘filtrazzjoni f’ċirkwiti diġitali jew m’għandniex bżonn nużaw din il-funzjoni f’ċirkwiti diġitali. Fiċ-ċirkwit tal-frekwenza tar-radju, it-traċċa tas-serpentina tista ‘tifforma ċirkwit LC. Jekk ikollu effett ta ‘filtrazzjoni fuq ċertu sinjal ta’ frekwenza, għadu l-passat.

3. Antenna li tirċievi. Dan jista’ jkun. Nistgħu naraw dan l-effett fuq xi mowbajls jew radjijiet. Xi antenni huma magħmula bi traċċi tal-PCB.

4. Induttanza. Dan jista’ jkun. It-traċċi kollha fuq il-PCB oriġinarjament għandhom induttanza parassitika. Huwa possibbli li jsiru xi indutturi tal-PCB.

5. Fjus. Dan l-effett jagħmilni mħawwad. Kif jaħdem il-wajer tas-serpentina qasir u dejjaq bħala fjus? Tinħaraq meta l-kurrent ikun għoli? Il-bord mhuwiex skrappjat, il-prezz ta ‘dan il-fjus huwa għoli wisq, verament ma nafx f’liema tip ta’ applikazzjoni se tintuża.

Permezz tal-introduzzjoni ta ‘hawn fuq, nistgħu niċċaraw li f’ċirkwiti ta’ frekwenza analoga jew tar-radju, linji serpentine għandhom xi funzjonijiet speċjali, li huma ddeterminati mill-karatteristiċi tal-linji microstrip. Fid-disinn taċ-ċirkwit diġitali, il-linja tas-serpentina tintuża għal tul ugwali biex tikseb tqabbil tal-ħin. Barra minn hekk, il-linja tas-serpentina se taffettwa l-kwalità tas-sinjal, għalhekk ir-rekwiżiti tas-sistema għandhom jiġu ċċarati fis-sistema, ir-redundancy tas-sistema għandha tiġi kkalkulata skont ir-rekwiżiti attwali, u l-linja tas-serpentina għandha tintuża b’kawtela.