Fuafuaga PCB: mailei natia i tua o le laina gata

Ina ia malamalama i le laina gata, tatou talanoa e uiga i PCB auala muamua. O lenei manatu e foliga mai e le mana’omia ona fa’ailoa. E le’o faia ea e le inisinia masini ia galuega uaea i aso uma? O faʻailoga uma i luga o le PCB o loʻo tosoina taʻitasi e le inisinia meafaigaluega. O le ā e mafai ona fai atu? O le mea moni, o lenei auala faigofie o loʻo i ai foi le tele o faʻamatalaga malamalama e masani ona tatou le amanaiaina. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le manatu ole microstrip line ma stripline. I se faaupuga faigofie, o le microstrip laina o le ala lea e tamoʻe i luga o le laupapa PCB, ma le stripline o le ala lea e tamoe i luga o le vaega i totonu o le PCB. O le a le eseesega i le va o nei laina e lua?

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O le vaalele faʻasino o le microstrip line o le vaalele eleele o le pito i totonu o le PCB, ma o le isi itu o le faʻailoga o loʻo faʻaalia i le ea, lea e mafua ai le le tumau o le dielectric i le vaʻaiga. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le dielectric tumau o lo tatou masani faʻaaogaina FR4 substrate o le Around 4.2, o le dielectric tumau o le ea o le 1. O loʻo i ai vaalele faʻasino i luga uma o le pito i luga ma le pito i lalo o le laina taʻavale, o loʻo faʻapipiʻiina le faʻasologa atoa i le PCB substrate, ma o le dielectric tumau faataamilo i le faailoga e tutusa. O le mea lea e mafua ai ona fa’asalalauina le galu TEM i luga o le laina ta’avale, ae o le galu quasi-TEM o loʻo faʻasalalau i luga o le microstrip line. Aisea ua avea ai ose galu-TEM? E mafua ona o le tulaga le fetaui i le va o le ea ma le PCB substrate. O le a le galu TEM? Afai e te eli loloto i lenei mataupu, o le a le mafai ona e faaumaina i le sefulu ma le afa masina.

Ina ia faapuupuu se tala umi, pe o se microstrip line po o se stripline, o la latou matafaioi e leai se mea e sili atu nai lo le aveina o faailo, pe numera numera po o faailo analog. O nei faʻailoga o loʻo tuʻuina atu i foliga o galu electromagnetic mai le tasi pito i le isi i le faʻasologa. Talu ai o se galu, e tatau ona i ai le saoasaoa. O le a le saoasaoa o le faailo i luga o le PCB trace? E tusa ai ma le eseesega i le dielectric tumau, e ese foi le saoasaoa. O le saoasaoa faʻasalalau o galu electromagnetic i le ea o le saoasaoa lauiloa o le malamalama. Ole saoasaoa ole fa’asalalauina i isi alalaupapa e tatau ona fa’atatau ile fua fa’atatau lea:

V=C/Er0.5

Faatasi ai ma i latou, V o le saoasaoa faʻasalalau i le ala, C o le saoasaoa o le malamalama, ma Er o le dielectric tumau o le ala. E ala i lenei fua faʻatatau, e mafai ona faigofie ona tatou faʻatatauina le saoasaoa faʻasalalau o le faailo i luga o le PCB trace. Mo se faʻataʻitaʻiga, naʻo le ave o le dielectric tumau o le mea faʻavae FR4 i totonu o le fua faʻatatau e faʻatatau, o lona uiga, o le saoasaoa o le faʻasalalau o le faailo i totonu o le mea faʻavae FR4 o le afa o le saoasaoa o le malamalama. Ae ui i lea, talu ai ona o le afa o le microstrip line o loʻo suʻeina i luga o le ea o loʻo i luga o le ea ma le afa i le substrate, o le dielectric tumau o le a faʻaitiitia teisi, o lea o le saoasaoa faʻasalalau o le a sili atu le vave nai lo le laina laina. O fa’amatalaga fa’apitoa e masani ona fa’aogaina o le fa’atuai o le laina microstrip e tusa ma le 140ps/inisi, ma le fa’atuai o le laina fa’asolo e tusa ma le 166ps/inisi.

E pei ona ou fai atu muamua, e naʻo le tasi le faʻamoemoe, o lona uiga, o le faʻasalalau faʻailoga i luga o le PCB ua tuai! O lona uiga, e le tuʻuina atu le faailo i le isi pine e ala i le uaea i se taimi vave pe a maeʻa le tasi pine. E ui o le saoasaoa o le faʻasalalauina o faʻailoga e matua televave, pe a lava le umi o le faʻasologa, o le a aʻafia ai pea le faʻasalalauga. Mo se faʻataʻitaʻiga, mo se faʻailoga 1GHz, o le vaitaimi o le 1ns, ma o le taimi o le siʻitia poʻo le pa’ū pito e tusa ma le tasi vaesefulu o le vaitaimi, ona 100ps. Afai e sili atu i le 1 inisi (pe tusa ma le 2.54 cm) le umi o la tatou fa’asologa, ona sili atu lea o le tuai o le fa’asalalauina nai lo le si’i a’e. Afai e sili atu i le 8 inisi (pe tusa ma le 20 cm), o lona uiga o le tuai o se taamilosaga atoa!

E foliga mai o le PCB o loʻo i ai se aafiaga tele, e masani lava mo a tatou laupapa e sili atu i le 1inch faʻailoga. O le a a’afia ai le fa’atuai i le fa’agaioiga masani a le laupapa? Va’ai i le faiga moni, afai e na’o se fa’ailo ma e te le mana’o e tape isi fa’ailo, e foliga mai e leai se a’afiaga o le tuai. Ae ui i lea, i se faiga saosaoa maualuga, o lenei tuai o le a aoga moni lava. Mo se faʻataʻitaʻiga, o tatou vaega masani manatua e fesoʻotaʻi i foliga o se pasi, faʻatasi ai ma laina faʻamaumauga, laina tuatusi, uati, ma laina faʻatonutonu. Va’ai i la matou ata vitio. E tusa lava po o le a le tele o laina ole HDMI poʻo le DVI, o le a aofia ai faʻamatalaga faʻamatalaga ma alalaupapa uati. Po’o nisi fa’atonuga o pasi, o ia mea uma e tu’u fa’atasi fa’amaumauga ma le uati. Ma, i se faiga saosaoa maualuga, o nei faailoilo uati ma faʻailoga faʻamaumauga e lafo faʻatasi mai le vaʻa autu. Afai e leaga le matou PCB suʻega mamanu, o le umi o le faailo o le uati ma le faʻamatalaga faʻamatalaga e matua ese lava. E faigofie ona fa’atupu sese fa’ata’ita’iga o fa’amaumauga, ona le lelei ai lea o le faiga atoa.

O le a se mea e tatau ona tatou faia e foia ai lenei faafitauli? E masani lava, tatou te manatu afai e faʻaumiumi faʻataʻitaʻiga pupuu ina ia tutusa le umi o le vaega e tasi, o lona uiga o le tuai o le a tutusa? E fa’afefea ona fa’aumi le uaea? Alu solo! Bingo! E le faigofie ona toe foi i le mataupu. O le galuega autu lea a le laina gata i le faiga televave. Livi, tutusa le umi. E faigofie lava. O le laina gata e faʻaaogaina e vili ai le umi tutusa. E ala i le tusiaina o le laina gata, e mafai ona tatou faia le vaega tutusa o faailoilo e tutusa le umi, ina ia uma le mauaina o le puʻe maua le faailo, o le a le mafua ai faamatalaga i le faatuai eseese i luga o le suʻega PCB. Sese le filifiliga. O le laina gata e tutusa ma faʻailoga i luga o isi laupapa PCB.

E fa’aoga e fa’afeso’ota’i fa’ailoga, ae e uumi ma e leai. E le loloto la le laina gata ma e le faigata tele. Talu ai e tutusa ma isi uaea, o nisi tulafono faʻaoga masani e faʻaaogaina e faʻaoga foi i laina gata. I le taimi lava e tasi, ona o le fausaga faʻapitoa o laina serpentine, e tatau ona e faʻalogo i ai pe a fai uaea. Mo se faʻataʻitaʻiga, taumafai e faʻatutu laina gata e tutusa le tasi ma le isi mamao. Faapuupuu, o lona uiga, taamilo i se pioga tele e pei ona fai mai le upu, aua le mafiafia ma le laititi i se vaega itiiti.

O nei mea uma e fesoasoani e faʻaitiitia ai faʻalavelave faʻaalia. O le laina gata o le ai ai se aafiaga leaga i luga o le faailo ona o le faateleina faafoliga o le umi laina, o le umi lava e mafai ona ausia manaoga taimi i le faiga, aua le faaaogaina. O nisi enisinia latou te faʻaogaina le DDR poʻo le maualuga-vave faʻailoga e faʻapena le umi o le vaega atoa. O laina gata e felelei uma i luga o le laupapa. E foliga mai e sili atu lenei uaea. O le mea moni, o le paie lea ma le le fa’atatau. O le tele o nofoaga e le manaʻomia ona manuʻa e manuʻa, e faʻaumatia ai le vaega o le laupapa, ma faʻaititia ai foi le lelei o le faailo. E tatau ona tatou fuafuaina le tuai redundancy e tusa ai ma le faailo saosaoa manaoga, ina ia iloa ai tulafono uaea o le laupapa.

I le faaopoopo atu i le galuega o le umi tutusa, o le tele o isi galuega o le serpentine laina e masani ona taʻua i tala i luga o le Initaneti, o lea o le a ou talanoa puupuu ai foi iinei.

1. O se tasi o upu e masani ona ou vaʻaia o le matafaioi o le faʻafetauiina o le impedance. E matua ese lava lenei faamatalaga. O le faʻalavelave o le PCB e fesoʻotaʻi ma le lautele o le laina, o le dielectric tumau, ma le mamao o le vaalele faʻasino. O afea e fesootaʻi ai ma le laina gata? O afea e a’afia ai le impedance ile foliga ole su’ega? Ou te le iloa po o fea e sau ai lea faamatalaga.

2. fai mai foi o le matafaioi o le faamama. O lenei galuega e le mafai ona fai atu e toesea, ae e le tatau ona i ai se galuega faʻamama i masini faakomepiuta pe tatou te le manaʻomia le faʻaogaina o lenei galuega i masini numera. I le alaleo alaleo alaleo, o le serpentine trace e mafai ona fausia se LC circuit. Afai e iai sona aafiaga fa’amama i luga o se fa’ailoga masani, o lo’o tumau pea le taimi ua tuana’i.

3. Mauaina antenna. E mafai lea. E mafai ona tatou vaʻaia lenei aafiaga i nisi telefoni feʻaveaʻi poʻo leitio. O nisi antenna e faia i fa’ailoga PCB.

4. Inductance. E mafai lea. O faʻailoga uma i luga o le PCB na i ai muamua le inductance parasitic. E mafai ona ausia le faia o nisi inductors PCB.

5. Fuse. O lenei aafiaga ua ou le mautonu ai. E fa’afefea ona fa’aoga le uaea gata pu’upu’u ma vaapiapi e fai ma fuse? E mu pe a maualuga le au? E le o soloia le laupapa, ua maualuga tele le tau o lenei fuse, ou te matua le iloa po o le a le ituaiga o talosaga o le a faaaoga i totonu.

E ala i le folasaga o loʻo i luga, e mafai ona tatou faʻamalamalamaina i le analog poʻo le leitio faʻasalalau, laina serpentine o loʻo i ai ni galuega faʻapitoa, lea e fuafuaina e uiga o laina microstrip. I le mamanu matagaluega numera, o le laina gata e faʻaaogaina mo le umi tutusa e ausia ai le taimi fetaui. E le gata i lea, o le laina gata o le a aʻafia ai le lelei o le faailo, o lea e tatau ai ona faʻamalamalamaina le manaʻoga o le polokalama i totonu o le faiga, e tatau ona fuafua le faʻaogaina o le faiga e tusa ai ma manaʻoga moni, ma le laina gata e tatau ona faʻaogaina ma le faʻaeteete.