Naqshadaynta PCB: dabinada qarsoon ee ka dambeeya xariiqda maska

Si aad u fahamto xariiqda mas, aan ka hadalno PCB marka hore marin habaabinta. Fikradani uma muuqato mid u baahan in la soo bandhigo. Ingineerka qalabku miyuusan shaqaynayn shaqada fiilooyinka maalin kasta? Raad kasta oo ku jira PCB-ga waxaa mid mid u sawira injineerka qalabka. Maxaa la odhan karaa? Dhab ahaantii, marin-u-socodkan fudud waxa kale oo uu ka kooban yahay qodobbo aqooneed badan oo aan inta badan iska indho-tirinno. Tusaale ahaan, fikradda khadka microstrip iyo stripline. Si fudud loo dhigo, xariiqda microstrip waa raadraaca ku socda dusha sare ee looxa PCB-ga, xariiqda xariijisana waa raadraaca ku socda lakabka gudaha ee PCB-ga. Waa maxay farqiga u dhexeeya labadan sadar?

ipcb

Diyaaradda tixraaca ee xariiqda microstrip waa diyaaradda dhulka ee lakabka gudaha ee PCB, iyo dhinaca kale ee raadku wuxuu soo bandhigaa hawada, taas oo keenta in dielectric joogto ah oo ku wareegsan raadku uu noqdo mid aan iswaafajin. Tusaale ahaan, joogteynta dielectric ee substrate-ka FR4 ee inta badan la isticmaalo waa agagaarka 4.2, joogtaynta dielectric ee hawadu waa 1. Waxaa jira diyaarado tixraac ah labada dhinac ee sare iyo hoose ee xariiqda xarriiqda, dhammaan raadku wuxuu ku dhex jiraa substrate PCB. iyo joogitaanka dielectric ee ku wareegsan raadku waa isku mid. Tani waxay sidoo kale keenaysaa in mowjadda TEM lagu gudbiyo xariiqda xariiqda, halka mawjada TEM-ka ah lagu kala qaado xariiqda microstrip. Waa maxay sababta mowjadda ka soo horjeeda-TEM? Taas waxaa sabab u ah is-waafajinta wejiga ee is dhexgalka hawada iyo substrate-ka PCB. Waa maxay hirarka TEM? Haddii aad si qoto dheer arrintan u sii qoddo, kuma dhammayn kartid toban bilood iyo badh gudahood.

Si aan sheeko dheer u soo koobno, hadday tahay xariiqda microstrip ama xariijin, doorkoodu maaha wax kale oo aan ka ahayn in ay sitaan calaamadaha, hadday yihiin calaamadaha dhijitaalka ah ama calaamadaha analoogga ah. Calaamadahaan waxaa lagu kala qaadaa qaab mowjado koronto-magneteed ah oo ka socda gees ilaa kan kale ee raadraaca. Mar haddii ay hir tahay, waa in uu xawli jiraa. Waa maxay xawaaraha calaamada ku dul socota raadadka PCB? Marka loo eego farqiga u dhexeeya dielectric joogto ah, xawaaruhu sidoo kale wuu ka duwan yahay. Xawaaraha fidinta hirarka korantada ee hawadu waa xawaaraha iftiinka ee caanka ah. Xawaaraha faafinta warbaahinta kale waa in lagu xisaabiyaa qaacidada soo socota:

V=C/Er0.5

Waxaa ka mid ah, V waa xawaaraha faafinta ee dhexdhexaadka ah, C waa xawaaraha iftiinka, iyo Er waa joogtada dielectric ee dhexdhexaadka ah. Hababkan, waxaan si fudud u xisaabin karnaa xawaaraha gudbinta ee calaamada raadadka PCB-ga. Tusaale ahaan, waxaan si fudud u qaadannaa joogteynta dielectric ee walxaha saldhigga FR4 ee qaacidada si aan u xisaabino, taas oo ah, xawaaraha gudbinta calaamadda qalabka saldhigga FR4 waa kala badh xawaaraha iftiinka. Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah kala badh ka mid ah line microstrip raad on dusha waa in hawada iyo badh in substrate ah, joogto ah dielectric wax yar la dhimi doonaa, sidaas darteed xawaaraha gudbinta wax yar ka dhaqso badan in line strip noqon doonaa. Xogta dhabta ah ee sida caadiga ah loo isticmaalo ayaa ah in daahitaanka raadraaca xariiqda microstrip uu ku saabsan yahay 140ps/inch, iyo daahitaanka raadraaca xariiqda xariiqda waa ilaa 166ps/inch.

Sidaan horay u sheegay, waxaa jira hal ujeedo, taas oo ah, gudbinta calaamadaha PCB-ga ayaa dib loo dhigay! Taasi waa in la yiraahdo, calaamada laguma gudbiyo biinka kale iyada oo loo marayo fiilooyinka isla markiiba ka dib marka hal pin la diro. Inkasta oo xawaaraha gudbinta calaamaduhu uu aad u dhakhso badan yahay, ilaa inta dhererka raadku uu dheer yahay, waxay weli saameyn doontaa gudbinta calaamadaha. Tusaale ahaan, calaamadda 1GHz, muddada waa 1ns, wakhtiga kor u kaca ama hoos u dhaca waa qiyaastii toban meelood meel muddada, ka dibna waa 100ps. Haddii dhererka raadkeennu uu dhaafo 1 inch (qiyaastii 2.54 cm), daahitaanka gudbintu wuxuu ka badnaan doonaa cidhifka kor u kaca. Haddii raadku dhaafo 8 inji (qiyaastii 20 cm), daahitaanka ayaa noqon doona wareeg buuxa!

Waxaa soo baxday in PCB ay leedahay saameyn weyn, aad ayey ugu badan tahay in looxyadayadu ay leeyihiin in ka badan 1inch raad. Dib u dhaca ma saameyn doonaa shaqada caadiga ah ee guddiga? Marka la eego nidaamka dhabta ah, haddii ay tahay kaliya calaamad oo aadan rabin inaad damiso calaamadaha kale, markaa dib u dhigidu uma muuqato wax saameyn ah. Si kastaba ha ahaatee, nidaamka xawaaraha sare leh, dib u dhacani dhab ahaantii wuu dhaqan galayaa. Tusaale ahaan, qaybaha xusuusta ee aynu wadaagno waxay ku xidhan yihiin qaab bas, oo leh khadadka xogta, xadhkaha ciwaanka, saacadaha, iyo xadhkaha xakamaynta. Bal eeg interface-kayaga fiidiyowga. Si kasta oo ay tahay inta kanaal ee HDMI ama DVI, waxay ka koobnaan doontaa kanaalada xogta iyo kanaalada saacadaha. Ama hab-maamuusyada baska qaarkood, kuwaas oo dhamaantood ah gudbinta xogta iyo saacadda oo isku mid ah. Dabadeed, nidaamka xawaaraha sare ee dhabta ah, calaamadahan saacadaha iyo calaamadaha xogta si isku mid ah ayaa looga soo diraa chip-ka weyn. Haddii naqshadeena PCB raadkeedu liito, dhererka calaamada saacada iyo calaamada xogta aad bay u kala duwan yihiin. Way fududahay in la sameeyo muunad khaldan oo xogta ah, ka dibna nidaamka oo dhan si caadi ah uma shaqayn doono.

Maxaan samaynaa si aan u xalinno dhibaatadan? Dabiici ahaan, waxaan u maleyneynaa in haddii raadadka gaaban ee gaaban la dheereeyo si dhererka raadka ee koox isku mid ah ay isku mid yihiin, ka dibna dib u dhacu waa isku mid? Sidee loo dheereeyaa fiilooyinka? Wareeg! Bingo! Ma fududa in ugu dambayn lagu noqdo mawduuca. Tani waa shaqada ugu weyn ee xariiqda serpentine ee nidaamka xawaaraha sare. Dabayl, dherer siman. Way fududahay. Xariiqda maska ​​waxaa loo isticmaalaa in lagu dabaylo dherer le’eg. Iyadoo la sawirayo xariiqda serpentine, waxaan ka dhigi karnaa isla koox isku mid ah calaamadaha dhererka isku midka ah, si markaa ka dib marka chip-ku helo calaamadda, xogta ma keeni doonto dib u dhacyo kala duwan oo ku saabsan raadadka PCB. Xulasho khaldan Xariiqda maska ​​ayaa la mid ah raadadka looxyada kale ee PCB.

Waxaa loo isticmaalaa in lagu xiro calaamadaha, laakiin way dheer yihiin oo ma haystaan. Markaa xariiqda abeesadu maaha mid qoto dheer oo aad uma adag. Maadaama ay la mid tahay fiilooyinka kale, qaar ka mid ah xeerarka fiilooyinka sida caadiga ah loo isticmaalo ayaa sidoo kale lagu dabaqi karaa xadadka serpentine. Isla mar ahaantaana, sababtoo ah qaab dhismeedka gaarka ah ee khadadka serpentine, waa inaad fiiro gaar ah u yeelataa marka aad xireyso. Tusaale ahaan, isku day inaad xadhkaha abeesadu isku mid noqdaan oo aad uga sii fogaato. Ka gaaban, yacni, ku wareeg foorar weyn sida maahmaahdu tiraahdo, ha u bixin cufan oo aad u yar meel yar.

Dhammaan tani waxay kaa caawinaysaa yaraynta faragelinta calaamadaha. Xariiqda serpentine waxay saameyn xun ku yeelan doontaa calaamadda sababtoo ah kororka macmalka ah ee dhererka xariiqda, ilaa iyo inta ay buuxin karto shuruudaha waqtiga ee nidaamka, ha isticmaalin. Injineerada qaar ayaa isticmaala DDR ama calaamadaha xawaaraha sare si ay kooxda oo dhan uga dhigaan dherer siman. Xadhkaha abeesadu waxay ku duulayaan looxa oo dhan. Waxay u muuqataa in tani ay ka fiican tahay fiilooyinka. Runtii tani waa caajisnimo iyo masuuliyad darro. Meelo badan oo aan u baahnayn in la dhaawaco ayaa dhaawac ah, taas oo qashinka ku haysa aagga guddiga, sidoo kale waxay yareysaa tayada calaamadaha. Waa inaan xisaabinnaa dib udhigista dib u dhigista iyadoo loo eegayo shuruudaha xawaaraha signalada dhabta ah, si loo go’aamiyo xeerarka xargaha ee guddiga.

Marka lagu daro shaqada dhererka siman, dhowr hawlood oo kale oo ka mid ah xariiqda serpentine ayaa inta badan lagu sheegaa maqaallada internetka, sidaas darteed waxaan sidoo kale si kooban uga hadli doonaa halkan.

1. Mid ka mid ah ereyada aan inta badan arko waa doorka impedance matching. Hadalkani waa mid aad loola yaabo. Caqabadda raadka PCB-ga waxay la xiriirtaa ballaca xariiqda, joogitaanka dielectric, iyo masaafada diyaaradda tixraaca. Goorma ayay la xidhiidhaa xariiqda maska? Goorma ayuu qaabka raadku saameeyaa xannibaadda? Ma garanayo meesha uu hadalkan ka keenay.

2. waxa kale oo la yidhi waa doorka shaandhaynta. Shaqadan lama odhan karo waa maqan tahay, laakiin waa in aanay jirin wax shaandhayn ah oo ku jira wareegyada dhijitaalka ah ama uma baahnid in aan hawshan u isticmaalno wareegyada dhijitaalka ah. Wareegga soo noqnoqda raadiyaha, raadraaca masku wuxuu samayn karaa wareegga LC. Haddii ay saamayn shaandhayn ku leedahay calaamad soo noqnoqosho gaar ah, weli waa hore.

3. Qaadashada anteenada. Tani waxay noqon kartaa. Saamayntan waxaan ku arki karnaa qaar ka mid ah taleefannada gacanta ama raadiyaha. Anteenooyinka qaar ayaa lagu sameeyay raadadka PCB.

4. Inductance. Tani waxay noqon kartaa. Dhammaan raadadka PCB-ga asal ahaan waxay leeyihiin inductance parasitic. Waa wax la gaari karo in la sameeyo qaar ka mid ah inductors PCB.

5. Fiyuus. Saamayntan ayaa iga dhigaysa mid wareersan. Sidee buu u shaqeeyaa siliga abeesooyinka gaaban iyo cidhiidhiga ah sida fiyuus ahaan? Guba marka hadda uu sareeyo? Looxa lama xoqin, qiimaha fiyuuskani aad buu u sarreeyaa, runtii ma garanayo nooca codsiga loo isticmaali doono.

Iyada oo la adeegsanayo hordhaca kor ku xusan, waxaan caddayn karnaa in analog ama wareegyada soo noqnoqda raadiyaha, khadadka serpentine waxay leeyihiin hawlo gaar ah, kuwaas oo lagu go’aamiyo sifooyinka khadadka microstrip. Naqshadaynta wareegga dhijitaalka ah, xariiqda serpentine waxaa loo isticmaalaa dherer siman si loo gaaro waqti isku mid ah. Intaa waxaa dheer, xariiqda serpentine waxay saameyn doontaa tayada calaamadda, sidaas darteed shuruudaha nidaamka waa in lagu caddeeyaa nidaamka, dib-u-celinta nidaamka waa in lagu xisaabiyaa iyadoo loo eegayo shuruudaha dhabta ah, iyo xariiqda masruufka waa in si taxadar leh loo isticmaalo.