Qaab -dhismeedka waa mid ka mid ah xirfadaha aasaasiga ah ee shaqada Naqshadaynta PCB injineer. Tayada xariggu waxay si toos ah u saamayn doontaa waxqabadka nidaamka oo dhan, inta badan aragtida naqshadeynta xawaaraha sare waa in ugu dambayn la xaqiijiyaa oo la xaqiijiyaa Layout, sidaa darteed waxaa la arki karaa in xariggu uu muhiim u yahay naqshadda PCB-ga xawaaraha sare leh. Kuwa soo socda ayaa la eegi doonaa in xarigga dhabta ahi uu la kulmi karo xaalado qaarkood, falanqaynta caqli -galnimadeeda, oo siin doona xeelado waddo -rogan oo aad loo hagaajiyay. Inta badan laga bilaabo xariiqa Xagasha midig, xariijinta farqiga, khadka masaska iyo wixii la mid ah saddex dhinac si loo faahfaahiyo.

1. Laynka afargeeslaha ah

Xarigga xagasha midig ayaa guud ahaan loo baahan yahay si looga fogaado xaaladda kaararka PCB, waxayna ku dhowaad noqotay mid ka mid ah halbeegyada lagu cabbiro tayada xarigga, haddaba intee in le’eg ayay xirmidda xagasha midig ku yeelan doontaa gudbinta signalada? Mabda ‘ahaan, fiilooyinka xagasha midig ayaa beddeli doona ballaca xariiqda khadka gudbinta, taasoo dhalisay joojinta impedance. Dhab ahaantii, ma aha oo kaliya xariiqa Xagasha ee saxda ah, ton Angle, khadka xaglaha ba’an ayaa sababi kara isbeddello is -diidmo ah.

Saamaynta isku-dhejinta xagasha midig ee signalada ayaa inta badan ka muuqata saddex dhinac: marka hore, geesku wuxuu u dhigmi karaa culeyska kartida ee khadka gudbinta, hoos u dhiga waqtiga kor u kaca; Midda labaad, joojinta joojinta ayaa sababi doonta milicsiga signalada; Saddexaad, EMI waxaa soo saaray caarada xagasha midig.

Awoodda dulinka ee ay sababtay xagasha midig ee khadka gudbinta waxaa lagu xisaabin karaa qaaciddada soo socota:

C = 61W (Er) 1/2/Z0

Qaaciddada kor ku xusan, C waxaa loola jeedaa awoodda u dhiganta geeska (pF), W waxaa loola jeedaa ballaca xarriiqda (inch), ε R waxaa loola jeedaa joogtaynta dielectric ee dhexdhexaadka, Z0 waa carqaladeynta dabeecadda gudbinta xariiqa. Tusaale ahaan, 4Mils 50 line -ka gudbinta ohm (εr 4.3), awoodda Xaglo -toosi waa qiyaastii 0.0101pF, iyo kala -duwanaanta waqtiga koritaanka waa la qiyaasi karaa:

T10-90%= 2.2* C* z0/2 = 2.2* 0.0101* 50/2 = 0.556ps

Waxaa laga arki karaa xisaabinta in saamaynta kartitance-ka ee ay keentay fiilooyinka xagasha-toosan ay aad u yar tahay.

Maaddaama ballaarinta xarriiqda xariiqa xagal-qumman ay sii kordheyso, is-hortaagidda meeshan ayaa hoos u dhici doonta, sidaa darteed waxaa jiri doona ifafaale milicsi gaar ah. Waxaan xisaabin karnaa isku -dheelitirnaanta u dhiganta ka dib markii ballaadhka xariiqa uu kordho iyadoo la raacayo qaaciddada xisaabinta impedance ee lagu sheegay qaybta khadadka gudbinta, ka dibna xisaabi is -beddelka milicsiga iyadoo la raacayo qaaciddada xoogga leh: ρ = (Zs-Z0)/(Zs+Z0), xadhigga guud ee xagasha midig oo keenaya is-beddellada is-beddelka inta u dhexaysa 7%-20%, marka isku-duwaha milicsiga ugu sarreeya wuxuu ku saabsan yahay 0.1. Waxaa intaa dheer, sida laga arki karo shaxanka hoose, is -beddelka gudbinta is -beddelku wuxuu isu beddelaa ugu yaraan gudaha dhererka xarriiqda W/2, ka dibna wuxuu ku soo celiyaa carqaladii caadiga ahayd kadib W/2. Waqtiga isbeddelka is -beddelka oo dhami waa mid aad u gaaban, badiyaa 10ps gudahood. Isbeddelkan degdega ah iyo kan yarba wuxuu ku dhow yahay dayac xagga gudbinta calaamadaha guud.

Dad badan ayaa leh fahamka noocaan ah ee jihada toosan, iyaga oo rumaysan in caaraddu ay fududahay in la soo saaro ama la helo hirarka elektromagnetic oo ay soo saarto EMI, taas oo noqotay mid ka mid ah sababaha ay dad badani ugu maleeyaan marin-u-qaadka xagasha midig inaysan suurtogal ahayn. Si kastaba ha ahaatee, natiijooyin badan oo tijaabo ah oo la taaban karo ayaa muujinaya in xariiqa qumman ee qumman aysan soo saarin EMI ka badan xariiqda toosan. Waxaa laga yaabaa in waxqabadka aaladda hadda jirta iyo heerka imtixaanku ay xaddidaan saxnaanta imtixaanka, laakiin ugu yaraan waxay muujineysaa in shucaaca xariiqa xagal-qumman uu ka yar yahay qaladka cabbirka aaladda lafteeda. Guud ahaan, isku-dhejinta xagasha midig ma aha mid laga cabsado sida ay u muuqato. Ugu yaraan codsiyada ka hooseeya GHz, waxyeellooyin kasta sida kartida, milicsiga, EMI, iwm inta badan kama muuqdaan imtixaannada TDR. Injineerka naqshadaynta PCB-ga xawaaraha sare leh waa inuu xoogga saaraa qaab-dhismeedka, naqshadda awoodda/dhulka, naqshadaynta fiilooyinka, daloolinta, iwm. In kasta oo, dabcan, saamaynta qadka goyntu aysan ahayn mid aad u daran, laakiin ma aha inaan dhahno waxaan ku socon karnaa khadka tooska ah ee Xagasha, fiiro gaar ah u leh faahfaahinta waa tayada lagama maarmaanka u ah injineero kasta oo wanaagsan, iyo, iyadoo si degdeg ah loo horumarinayo wareegyada dhijitaalka ah , Injineerada PCB ee ka shaqaynaya soo noqnoqoshada signalada ayaa sidoo kale sii wadi doona hagaajinta, in ka badan 10 GHZ RF field field, Xaglahaan midig ee yaryar waxay noqon karaan diiradda dhibaatooyinka xawaaraha sare leh.

2. Farqiga u

Calaamadaha Kala duwan waxaa si weyn loogu adeegsadaa naqshadda wareegga-xawaaraha sare. Calaamadda ugu muhiimsan ee wareegga waa naqshadda Calaamadaha Kala duwan. Sida loo hubiyo waxqabadkiisa wanaagsan ee naqshadeynta PCB? Anagoo maanka ku hayna labadan su’aalood, waxaan u gudubnaa qaybta xigta ee dooddeena.

Waa maxay signal kala duwan? Ingiriisi cad, darawalku wuxuu diraa laba calaamadood oo u dhigma oo rogaya, oo qaataha ayaa isbarbar dhiga farqiga u dhexeeya labada danab si loo go’aamiyo in xaaladda macquulka ahi tahay “0” ama “1”. Lammaaneyaasha fiilooyinka qaada calaamadaha kala duwan waxaa lagu magacaabaa fiilooyin kala duwan.

Marka la barbardhigo marin-haweedka hal-dhammaadka caadiga ah, signalada kala-duwanaantu waxay leedahay faa’iidooyinka ugu muuqda saddexda dhinac ee soo socda:

A. Awoodda faragelinta ka-hortagga oo xoog leh, maxaa yeelay isku-xidhka u dhexeeya laba khad oo kala duwan ayaa aad u wanaagsan, marka ay jirto faragalinta qaylada, waxay ku dhow yihiin inay isku lamaan yihiin laba khad oo isku mar ah, oo qaataha ayaa kaliya danaynaya farqiga u dhexeeya labada calaamadood, sidaa darteed buuqa guud-ka-baxsan ee dibadda ah ayaa gabi ahaanba la joojin karaa.

B. Waxay si wax ku ool ah u cabudhin kartaa EMI. Sidoo kale, sababta oo ah laba tilmaamood ayaa ka soo horjeeda polarity, beerta elektromagnetic -ka ee ay ka iftiimiyeen ayaa is -burin kara. Sida ugu dhow ee isku -xirnaanta ayaa ah, tamarta elektromagnetic -ka oo loo sii daayo adduunka dibedda.

C. Meelaynta waqtiga waa sax. Maaddaama beddelka beddelka calaamadaha kala duwan uu ku yaallo isgoyska laba calaamadood, oo ka duwan calaamadaha caadiga ah ee dhammaadka ah oo lagu qiimeeyo danabyada marinnada sare iyo kuwa hooseeya, waxaa saamayn yar ku leh hannaanka iyo heerkulka, kaas oo yareyn kara khaladaadka waqtiga oo aad ugu habboon loogu talagalay wareegyada leh tilmaamaha baaxadda hoose. LVDS (kala -jaad kala -jaad jaad -kala -soocid) ayaa loola jeedaa tikniyoolajiyadda farqiga yar ee baaxadda.

Injineerada PCB, walaaca ugu muhiimsan ayaa ah sida loo hubiyo in faa’iidooyinkan kala -duwanaanshaha waddada si buuxda loogu adeegsan karo marin -habaabinta dhabta ah. Waxaa laga yaabaa inta ay la xiriirto Layout dadku inay fahmi doonaan shuruudaha guud ee marin -u -socodka kala duwan, taasi waa “dherer siman, masaafo siman”. Isometric waa in la hubiyo in labada calaamadood ee kala duwan ay had iyo jeer ilaaliyaan polarity iska soo horjeeda, hoos u dhigaan qaybta habka caadiga ah; Isometric ayaa inta badan ah inay hubiso isku -dheelitirnaan isku mid ah, yarayso milicsiga. “Sida ugu dhow ee suurtogalka ah” mararka qaarkood waa mid ka mid ah shuruudaha marin -habaabinta kala duwan. Laakiin mid ka mid ah xeerarkan midna looguma talagalin in si farsameysan loo adeegsado, injineero badanna uma muuqdaan inay fahmeen dabeecadda calaamadaynta kala duwanaanshaha xawaaraha sare leh. Kuwa soo socda ayaa diiradda saaraya dhowr khaladaad oo caadi ah oo ku jira naqshadeynta calaamadda kala duwan ee PCB.

Fikrad khaldan 1: Calaamadaha kala duwan uma baahna diyaarad dhulka ah sida dariiqa dib -u -socodka, ama waxay u malaynayaan in khadadka kala duwan ay siiyaan midba midka kale. Sababta ismaandhaafkan ayaa ku wareersan ifafaalaha dushiisa, ama habka gudbinta signalada xawaaraha sare ma aha mid qoto dheer oo ku filan. Sida laga arki karo qaab -dhismeedka dhammaadka qaabilaadda ee FIG. 1-8-15, qulqulka qulqulka transistors-ka Q3 iyo Q4 waa u dhigma oo waa iska soo horjeedaan, oo hadda ay ku sugan yihiin isgoysku si sax ah baa isu baabbi’iyey (I1 = 0). Sidaa darteed, wareegga kala -duwanaanshuhu waa mid aan dareen u lahayn mashruucyada dhulka ee la midka ah iyo calaamadaha dhawaaqa kale ee laga yaabo inay ka jiraan korontada iyo diyaaradda dhulka. Joojinta qayb ahaan dib u noqoshada diyaaradda dhulka micnaheedu ma aha in wareegga kala duwani uusan u qaadan diyaaradda tixraaca sida dariiqa soo noqoshada signalka. Dhab ahaantii, falanqaynta dib-u-socodka signalada, farsamaynta marin-habaabinta kala-duwan waxay la mid tahay tan marinka caadiga ah ee hal-dhammaadka ah, oo ah, sare

Calaamadda soo noqnoqoshada ayaa had iyo jeer dib ugu soo noqnoqonaysa wareegga iyada oo leh inductance ugu yar. Farqiga ugu weyni wuxuu ku jiraa in xariijinta farqiga kaliya aysan ku xirnayn dhulka, laakiin sidoo kale ay leedahay isku xirnaan. Iskudhafka xooggan wuxuu noqdaa waddada ugu weyn ee dib -u -socodka.

Naqshadeynta wareegga PCB, isku xirnaanta kaararka kaladuwan guud ahaan waa yar tahay, badiyaa xisaabinta 10 ~ 20% oo ah heerka isku -xirnaanta, iyo inta ugu badan ee isku -xirku waa dhulka, sidaa darteed dariiqa dib -u -socodka ugu weyn ee xarigga kala -duwanaanta ayaa weli ka jira dhulka diyaarad. Marka laga hadlayo joojinta diyaaradda maxalliga ah, isku -xidhka u dhexeeya waddooyinka kala -duwan ayaa bixiya waddada ugu weyn ee dib -u -socodka ee gobolka iyada oo aan lahayn diyaarad tixraac ah, sida ku cad FIG. 1-8-17. In kasta oo saamaynta joojinta diyaaradda tixraaca ee xadhkaha kala duwani aanay ahayn mid halis u ah taararka caadiga ah ee hal-dhammaadka ah, haddana waxay hoos u dhigi doontaa tayada calaamadda kala-duwanaanshaha waxayna kordhin doontaa EMI, taas oo ay tahay in laga fogaado intii suurtogal ah. Naqshadayaasha qaarkood waxay rumeysan yihiin in diyaaradda tixraaca ee khadka gudbinta kaladuwan laga saari karo si loo xakameeyo qayb ka mid ah astaamaha habka caadiga ah ee gudbinta kala duwan, laakiin aragti ahaan habkani ma aha mid la jecel yahay. Sidee loo xakameeyaa is -hortaaga? Iyadoo aan la siinin loop impedance loop oo loogu talagalay signalada caadiga ah, shucaaca EMI waa qasab in la sameeyo, kaasoo waxyeello ka badan inta wanaagsan.

Khuraafaad 2: In la joogteeyo isu -dheellitirka sinnaanta ayaa ka muhiimsan dhererka xarriiqda is -le’eg. Xarkaha PCB -ga ee dhabta ah, inta badan ma awoodo inuu buuxiyo shuruudaha naqshada kala duwan. Iyada oo ay ugu wacan tahay qaybinta biinanka, godadka, iyo meesha fiilooyinka iyo arrimo kale, waxaa lagama maarmaan ah in la gaaro ujeeddada dhererka xariiqda iyada oo loo marayo dabayl habboon, laakiin natiijadu waa lama huraan in qayb ka mid ah labada lamaane aysan is barbar socon karin, waqtigan, sida in la doorto? Kahor intaanan u boodin gabagabada, aan eegno natiijooyinka jilitaanka soo socda. Waxaa laga arki karaa natiijooyinka jilitaanka ee kor ku xusan in mawjadaha qorshaha 1 iyo Qorshaha 2 ay aad isugu dhow yihiin, taas oo ah in la dhaho, saamaynta kala -dheelitirnaan la’aanta waa mid aad u yar, iyo saamaynta isku -dheellitirka dhererka xarigga ayaa aad ugu weyn isku xigxiga waqtiga (Qorshaha 3) . Marka laga eego dhinaca falanqaynta aragtiyeed, in kasta oo kala fogaanshaha aan habboonayn uu horseedi doono isbeddellada is -beddelka is -beddelka, laakiin sababta oo ah isku -xidhka u dhexeeya labada is -qabad ee farqiga laftiisu ma aha muhiim si ay u milicsadaan daloolka, taas oo aan saameyn weyn ku yeelan doonin gudbinta signalada. Marka dhererka xariiqda aan la isku raacsanayn, marka lagu daro jadwalka isku xigxiga waqtiga, qaybaha habka caadiga ah ayaa lagu soo bandhigaa calaamadda kala duwan, taas oo yaraynaysa tayada signalada oo kordhisa EMI.

Waxaa la dhihi karaa xeerka ugu muhiimsan ee naqshadaynta fiilooyinka kala duwan ee PCB waa in la waafajiyo dhererka xariiqda, iyo xeerar kale ayaa si dabacsan loo maareyn karaa iyadoo loo eegayo shuruudaha naqshadeynta iyo codsiyada la taaban karo.

Fikrad khaldan oo saddex ah: fikirka farqiga u dhexeeya waa inuu aad ugu tiirsan yahay. Dhibicda ah in la isku xiro khadadka farqiga ayaa ah wax aan ahayn in la kordhiyo isku xirkooda, labadaba si loo wanaajiyo xasaanadooda buuqa iyo in laga faa’iidaysto polarity -ka ka soo horjeeda ee aagga birlabka si loo baajiyo faragelinta elektromagnetic ee ka timaadda dibadda. In kasta oo habkani aad ugu wanaagsan yahay kiisaska intooda badan, haddana ma aha mid dhammaystiran. Haddii si buuxda looga gaashaaman karo faragelinta dibedda, markaa uma baahnin inaan gaarno ujeeddada faragelinta ka-hortagga iyo xakamaynta EMI iyada oo loo marayo isku-xidhnaan xooggan oo midba midka kale ah. Sidee loo hubiyaa in marinnada kaladuwan ay leeyihiin go’doomin iyo gaashaan wanaagsan? Kordhinta masaafada u dhexeysa khadadka iyo calaamadaha kale waa mid ka mid ah siyaabaha aasaasiga ah. Tamarta aagga elektromagnetic -ka ayaa hoos u dhacda xiriirka afargeesle ee masaafada. Guud ahaan, marka masaafada u dhexeysa khadadka ay ka badan tahay 4 jeer ballaca xariiqda, faragelinta u dhexeysa ayaa aad u daciif ah waana la iska indho tiri karaa asal ahaan. Intaa waxaa dheer, go’doominta diyaaradda dhulka ayaa sidoo kale ku siin kara saamayn gaashaan wanaagsan. Qaab dhismeedkan waxaa inta badan loo adeegsadaa soo noqnoqoshada sare (oo ka sarreysa 10G) IC naqshadaha PCB ee la duubay, oo loo yaqaan qaab-dhismeedka CPW, si loo hubiyo in si adag loo xakameeyo is-xakamaynta kala-sooca (2Z0), FIG. 1-8-19.

Jidka kala duwan ayaa sidoo kale lagu samayn karaa lakabyo calaamado kala duwan, laakiin tani guud ahaan laguma talinayo, maxaa yeelay kala duwanaanshaha sida impedance iyo godadka lakabyada kala duwan ayaa burburin kara saamaynta gudbinta habka kala duwan waxayna soo bandhigi kartaa qaylada hab caadi ah. Intaa waxaa sii dheer, haddii labada lakab ee ku dhow aan si adag laysugu xidhin, awoodda marin -u -kala -duwan ee iska -caabbinta qaylada ayaa la dhimi doonaa, laakiin dariiqa dariiqa dhib ma aha haddii kala -fogaanshaha habboon lagu hayo waddada ku xeeran. Guud ahaan inta jeer (ka hooseysa GHz), EMI ma noqon doonto dhibaato daran. Tijaabooyinku waxay muujinayaan in hoos u dhigista tamarta shucaaca ee khadadka kala duwan ee masaafada 500Mils oo ka baxsan 3 mitir ay gaartay 60dB, taas oo ku filan inay la kulanto heerka shucaaca ELECTROMAGNETIC ee FCC. Sidaa darteed, naqshadeeyayaashu uma baahna inay ka walwalaan wax badan oo ku saabsan is -waafajinta korantada oo ay sababtay isku -xirnaan aan ku filnayn khadadka kala duwan.

3. serpentine

Layn serpentine ah ayaa inta badan loo adeegsadaa Layout. Ujeeddadeeda ugu weyni waa in la hagaajiyo dib -u -dhaca waqtiga oo la buuxiyo shuruudaha naqshadaynta waqtiga ee nidaamka. Nakhshadeeyayaashu waa inay marka hore fahmaan in siligga abeesadu ay burburin doonto tayada signalada, beddeli lahayd daahitaanka gudbinta, waana in laga fogaadaa marka la xirayo fiilooyinka. Si kastaba ha noqotee, qaabeynta wax ku oolka ah, si loo hubiyo waqtiga ku filan ee calaamadaha, ama si loo yareeyo waqtiga ka -goynta u dhexeeya isla halbeegyada calaamadaha, waa in si ula kac ah loo fuliyaa.

Marka maxay serpentine -ku qabataa si ay u muujiso gudbinta? Maxaan fiiro gaar ah siiyaa markaan safka ku jiro? Labada cabbir ee ugu muhimsan waa dhererka isku -xirnaanta isbarbar socda (Lp) iyo masaafada isku xirnaanta (S), sida ku cad FIG. 1-8-21. Sida iska cad, marka calaamadda lagu gudbiyo khadka serpentine -ka, waxaa jiri doona isku xirnaan u dhexeeya qaybaha xariiqa isbarbar socda qaab kala duwanaansho. S -yari waa, kan weyn Lp waa, oo weynaanta darajada isku xirnaanta ayaa noqon doonta. Tani waxay sababi kartaa dib -u -dhac gudbinta oo yaraada iyo hoos u dhac weyn oo ku yimaada tayada signalada sababtuna tahay crosstalk, sida lagu sharraxay cutubka 3 ee falanqaynta habka caadiga ah iyo hab -raacyada kala -duwanaanshaha.

Waa kuwan talooyin loogu talagalay injineerada Layout marka ay la macaamilayaan masaska:

1. Isku day inaad kordhiso masaafada (S) ee qaybta xariiqa isbarbar socda, kaas oo ugu yaraan ka weyn 3H. H waxaa loola jeedaa fogaanshaha laga soo bilaabo khadka signalada ilaa diyaaradda tixraaca. Guud ahaan marka la hadlayo, waa in qalooc weyn la qaado. Ilaa iyo inta uu S ku filan yahay, saamaynta isku -xirnaanta ayaa gebi ahaanba laga fogaan karaa.

2. Marka dhererka isku -xirka Lp la yareeyo, dariiqa loo yaqaan ‘crosstalk’ ee la soo saaray wuxuu gaari doonaa dhererka marka dib -u -dhaca Lp laba jeer soo dhowaado ama dhaafo waqtiga kor -u -kaca signalada.

3. Dib-u-dhigidda gudbinta signalada oo ay sababtay Mas-u-eg Layn-xariijin ama xariijin-yar-yar oo la galiyay ayaa ka yar tan yar-yar. Aragti ahaan, xarigga xariggu ma saameynayo heerka gudbinta sababta oo ah qaab -dhismeed kala duwan.

4. Xawaaraha sare iyo khadadka signalada leh shuruudo adag oo ku saabsan waqtiga, isku day inaadan ku socon khadadka masaska, gaar ahaan aag yar.

5. Socodka serpentine -ka ee Xagasha kasta inta badan waa la qaadan karaa. Qaab -dhismeedka C ee FIG. 1-8-20 waxay si wax ku ool ah u yareyn kartaa isku xirnaanta midba midka kale.

6. Naqshadeynta PCB-ga ee xawaaraha sare leh, serpentine ma laha wax la yiraahdo shaandhayn ama karti ka-hortag, waxayna kaliya yareyn kartaa tayada calaamadda, sidaa darteed waxaa loo isticmaalaa oo keliya is-waafajinta waqtiga iyo ujeeddo kale.

7. Mararka qaarkood waxaa loo tixgelin karaa dabagalka muquuninta. Jilitaanku wuxuu muujinayaa in saamayntiisu ay ka fiican tahay dabaylaha serpentine ee caadiga ah.