د PCB ډیزاین: د سرپینټین لاین شاته پټ جالونه

د سرپینټینین کرښې د پوهیدو لپاره، راځئ چې په اړه خبرې وکړو مردان لومړی لاره. داسې نه بریښي چې دا مفهوم معرفي شي. ایا د هارډویر انجینر هره ورځ د تارونو کار نه کوي؟ په PCB کې هر ټریس د هارډویر انجینر لخوا یو په یو ایستل کیږي. څه ویل کیدی شي؟ په حقیقت کې، دا ساده لاره هم د پوهې ډیری ټکي لري چې موږ معمولا له پامه غورځوو. د مثال په توګه، د مایکروسټریپ لاین او سټریپ لاین مفهوم. په ساده ډول ووایاست ، د مایکروسټریپ لاین هغه ټریس دی چې د PCB بورډ په سطحه تیریږي ، او سټریپ لاین هغه ټریس دی چې د PCB داخلي پرت کې تیریږي. د دې دوو کرښو ترمنځ توپیر څه دی؟

ipcb

د مایکروسټریپ لاین حواله الوتکه د PCB داخلي پرت ځمکنۍ الوتکه ده ، او د ټریس بل اړخ هوا سره مخ کیږي ، کوم چې د ټریس شاوخوا ډایالټریک ثابت د متناسب کیدو لامل کیږي. د مثال په توګه، زموږ د عام استعمال شوي FR4 سبسټریټ ډایالټریک ثابت د 4.2 په شاوخوا کې دی، د هوا ډایالټریک ثابت 1 دی. د پټې کرښې په پورتنۍ او ښکته دواړو خواوو کې د حوالې الوتکې شتون لري، ټول ټریس د PCB سبسټریټ کې ځای پرځای شوي، او د ټریس په شاوخوا کې ډایالیکټریک ثابت ورته دی. دا د دې لامل کیږي چې د TEM څپې په پټه لیکه کې لیږدول کیږي ، پداسې حال کې چې نیم – TEM څپې په مایکروسټریپ لاین کې لیږدول کیږي. ولې دا نیمه-TEM څپې ده؟ دا د هوا او PCB سبسټریټ ترمینځ په انٹرفیس کې د مرحلې بې اتفاقۍ له امله دی. د TEM څپې څه شی دی؟ که تاسو دا مسله ژوره وخورئ، تاسو به ونه توانیدئ چې په لسو نیمو میاشتو کې یې پای ته ورسوئ.

د یوې اوږدې کیسې د لنډولو لپاره، که دا د مایکروسټریپ لاین وي یا سټریپ لاین، د دوی رول د سیګنالونو لیږدولو پرته بل څه ندي ، که ډیجیټل سیګنالونه وي یا انلاګ سیګنالونه. دا سیګنالونه د برقی مقناطیسي څپو په بڼه له یوې پای څخه بلې ته په ټریس کې لیږدول کیږي. څرنګه چې دا یو څپې دی، باید سرعت وي. په PCB ټریس کې د سیګنال سرعت څومره دی؟ د dielectric constant کې د توپیر له مخې، سرعت هم توپیر لري. په هوا کې د الکترومقناطیسي څپو د خپریدو سرعت د رڼا مشهور سرعت دی. په نورو رسنیو کې د تبلیغ سرعت باید د لاندې فورمول په واسطه محاسبه شي:

V=C/Er0.5

د دوی په منځ کې، V په منځني ډول د تکثیر سرعت دی، C د رڼا سرعت دی، او Er د منځني ډایالیکټریک ثابت دی. د دې فورمول له لارې، موږ کولی شو په اسانۍ سره د PCB ټریس کې د سیګنال لیږد سرعت محاسبه کړو. د مثال په توګه، موږ په ساده ډول د FR4 بیس مادی ډیالټریک ثابت په فورمول کې اخلو ترڅو دا محاسبه کړو، دا د FR4 بیس موادو کې د سیګنال لیږد سرعت د رڼا نیمایي سرعت دی. په هرصورت، ځکه چې د مایکروسټریپ لاین نیمایي برخه چې په سطحه کې موندل شوې په هوا کې او نیمایي په سبسټریټ کې ده، د ډایالټریک ثابت به یو څه کم شي، نو د لیږد سرعت به د پټې کرښې په پرتله یو څه ګړندی وي. په عام ډول کارول شوي تجربه لرونکي معلومات دا دي چې د مایکروسټریپ لاین ټریس ځنډ شاوخوا 140ps/انچ دی ، او د سټریپ لاین ټریس ځنډ شاوخوا 166ps/انچ دی.

لکه څنګه چې ما مخکې وویل، یوازې یو هدف شتون لري، دا په PCB کې د سیګنال لیږد ځنډول دي! د دې معنی دا ده چې سیګنال د یو پن له لیږلو وروسته سمدستي د تارونو له لارې بل پن ته نه لیږدول کیږي. که څه هم د سیګنال لیږد سرعت خورا ګړندی دی ، څومره چې د ټریس اوږدوالی کافي وي ، دا به لاهم د سیګنال لیږد اغیزه وکړي. د مثال په توګه، د 1GHz سیګنال لپاره، دوره 1ns ده، او د پورته کیدو یا ښکته کیدو وخت د دورې لسمه برخه ده، بیا دا 100ps دی. که زموږ د ټریس اوږدوالی له 1 انچ (نږدې 2.54 سانتي متره) څخه زیات وي، نو د لیږد ځنډ به د مخ پر ودې څنډې څخه ډیر وي. که ټریس د 8 انچو څخه ډیر وي (نږدې 20 سانتي متره)، نو ځنډ به یو بشپړ دوره وي!

دا معلومه شوه چې PCB دومره لوی تاثیر لري، دا زموږ د بورډونو لپاره خورا عام دی چې له 1 انچ څخه ډیر نښې ولري. ایا ځنډ به د بورډ نورمال عملیات اغیزمن کړي؟ اصلي سیسټم ته په کتلو سره، که دا یوازې یو سیګنال وي او تاسو نه غواړئ چې نور سیګنالونه بند کړئ، نو ځنډ هیڅ اغیزه نلري. په هرصورت، په لوړ سرعت سیسټم کې، دا ځنډ به واقعا اغیزمن شي. د مثال په توګه، زموږ د حافظې مشترکه ذرات د بس په بڼه، د ډیټا لینونو، پته لینونو، ساعتونو، او کنټرول لاینونو سره تړلي دي. زموږ د ویډیو انٹرفیس ته یو نظر وګورئ. مهمه نده چې څومره چینلونه HDMI یا DVI دي ، دا به د ډیټا چینلونه او د ساعت چینلونه ولري. یا ځینې بس پروتوکولونه، چې ټول یې د معلوماتو او ساعت همغږي لیږدونکي دي. بیا ، په ریښتیني لوړ سرعت سیسټم کې ، دا د ساعت سیګنالونه او ډیټا سیګنالونه په همغږي ډول د اصلي چپ څخه لیږل کیږي. که زموږ د PCB ټریس ډیزاین ضعیف وي، د ساعت سیګنال اوږدوالی او د ډیټا سیګنال خورا توپیر لري. دا اسانه ده چې د معلوماتو غلط نمونې رامینځته کړي، او بیا به ټول سیسټم په نورمال ډول کار ونکړي.

د دې ستونزې د حل لپاره باید څه وکړو؟ په طبيعي توګه، موږ به فکر وکړو چې که د لنډې مودې نښې اوږدې شي ترڅو د ورته ګروپ ټریس اوږدوالی یو شان وي، نو ځنډ به ورته وي؟ څنګه تارونه اوږد کړئ؟ چا پیره لاړ شه! بنګو! دا اسانه نه ده چې په پای کې موضوع ته راستانه شي. دا د لوړ سرعت سیسټم کې د سرپینټین لاین اصلي دنده ده. باد، مساوي اوږدوالی. دا دومره ساده ده. د سرپټینین کرښه د مساوي اوږدوالي باد لپاره کارول کیږي. د سرپینټین لاین په رسم کولو سره، موږ کولی شو د سیګنالونو ورته ګروپ ورته اوږدوالی ولري، نو د ترلاسه کولو چپ سیګنال ترلاسه کولو وروسته، ډاټا به د PCB ټریس کې د مختلف ځنډونو له امله نه وي. غلط انتخاب. د سرپینټین لاین د نورو PCB بورډونو نښو ته ورته دی.

دوی د سیګنالونو د نښلولو لپاره کارول کیږي، مګر دوی اوږد دي او دا نلري. نو د سرپټینین کرښه نه ژوره ده او نه ډیره پیچلې ده. څرنګه چې دا د نورو تارونو په څیر دی، ځینې عام کارول شوي تارونو قواعد هم د سرپینټین لینونو لپاره د تطبیق وړ دي. په ورته وخت کې، د سرپینټین لینونو د ځانګړي جوړښت له امله، تاسو باید د تار لګولو په وخت کې دې ته پاملرنه وکړئ. د مثال په توګه، هڅه وکړئ چې د سرپټینین کرښې یو بل سره موازي وساتئ. لنډ، یعني، د یو لوی کنډک شاوخوا وګرځئ لکه څنګه چې ویل کیږي، په کوچنۍ سیمه کې ډیر کثافت او ډیر کوچني مه ځئ.

دا ټول د سیګنال مداخلې کمولو کې مرسته کوي. د سرپینټین لاین به د کرښې اوږدوالي مصنوعي زیاتوالي له امله په سیګنال باندې ناوړه اغیزه ولري ، نو تر هغه چې دا په سیسټم کې د وخت اړتیاوې پوره کولی شي ، مه یې کاروئ. ځینې ​​​​انجینران د DDR یا لوړ سرعت سیګنالونه کاروي ترڅو ټول ګروپ مساوي اوږدوالی رامینځته کړي. د سرپټینین کرښې په ټوله تخته کې الوتنه کوي. داسې ښکاري چې دا غوره تارونه دي. په حقیقت کې، دا سست او غیر مسؤل دی. ډیری ځایونه چې زخم ته اړتیا نلري زخم دي، کوم چې د بورډ ساحه ضایع کوي، او همدارنګه د سیګنال کیفیت کموي. موږ باید د ریښتیني سیګنال سرعت اړتیاو سره سم د ځنډ بې ځایه کیدنه محاسبه کړو ، ترڅو د بورډ د تارونو مقررات وټاکو.

د مساوي اوږدوالي فعالیت سربیره ، د سرپینټین لاین څو نورې دندې اکثرا د انټرنیټ په مقالو کې ذکر شوي ، نو زه به یې دلته په لنډ ډول خبرې وکړم.

1. یو له هغو کلمو څخه چې زه یې ډیری وختونه ګورم د خنډونو د سمون رول دی. دا بیان خورا عجیب دی. د PCB ټریس خنډ د کرښې په عرض، ډایالټریک ثابت، او د حوالې الوتکې فاصله پورې اړه لري. کله چې دا د سرپټینین کرښې سره تړاو لري؟ کله چې د ټریس شکل په خنډ اغیزه کوي؟ زه نه پوهیږم چې د دې بیان سرچینه له کوم ځای څخه راځي.

2. دا هم ویل کیږي چې دا د فلټر کولو رول دی. دا فنکشن نه شي ویل کیدی چې غیر حاضر وي، مګر په ډیجیټل سرکیټونو کې باید د فلټر کولو فعالیت شتون ونلري یا موږ اړتیا نلرو چې دا فنکشن په ډیجیټل سرکیټونو کې وکاروو. د راډیو فریکوینسي سرکټ کې، سرپینټین ټریس کولی شي د LC سرکټ جوړ کړي. که دا په یو ځانګړي فریکونسۍ سیګنال کې د فلټر کولو اغیزه ولري ، دا لاهم تیر دی.

3. د انتن ترلاسه کول. دا کیدی شي. موږ کولی شو دا اغیز په ځینو ګرځنده تلیفونونو یا راډیوګانو کې وګورو. ځینې ​​​​انټینا د PCB نښو سره جوړ شوي.

4. Inductance. دا کیدی شي. په PCB کې ټولې نښې په اصل کې پرازیتي انډکشن لري. دا د لاسته راوړلو وړ ده چې د PCB ځینې انډکټران جوړ کړئ.

5. فیوز. دا اغیزه ما حیرانوي. لنډ او تنګ سرپینټین تار څنګه د فیوز په توګه کار کوي؟ سوځول کله چې جریان لوړ وي؟ بورډ سکریپ شوی نه دی، د دې فیوز قیمت خورا لوړ دی، زه واقعیا نه پوهیږم چې دا به په کوم ډول غوښتنلیک کې وکارول شي.

د پورتنۍ پیژندنې له لارې، موږ کولی شو روښانه کړو چې په انلاګ یا راډیو فریکوینسي سرکیټونو کې، سرپینټین لین ځینې ځانګړي دندې لري، کوم چې د مایکروسټریپ لینونو ځانګړتیاوو لخوا ټاکل کیږي. په ډیجیټل سرکټ ډیزاین کې، سرپینټین لاین د مساوي اوږدوالي لپاره کارول کیږي ترڅو د وخت سره سمون ومومي. سربیره پردې ، د سرپینټین لاین به د سیګنال کیفیت اغیزه وکړي ، نو د سیسټم اړتیاوې باید په سیسټم کې روښانه شي ، د سیسټم بې ځایه کیدل باید د اصلي اړتیاو سره سم محاسبه شي ، او د سرپینټین لاین باید په احتیاط سره وکارول شي.