Moralo oa PCB: maraba a patiloeng ka morao ho mohala oa noha

Ho utloisisa mola oa serpentine, ha re bue ka PCB ho tsamaisa pele. Taba ena ha e bonahale e hloka ho hlahisoa. Na moenjiniere oa lisebelisoa ha a etse mosebetsi oa wiring letsatsi le leng le le leng? Tsela e ‘ngoe le e’ ngoe e ho PCB e huloa ka bonngoe ke moenjiniere oa hardware. Ho ka thoe’ng? Ha e le hantle, mokhoa ona o bonolo oa ho tsamaisa o boetse o na le lintlha tse ngata tsa tsebo tseo re atisang ho li hlokomoloha. Ka mohlala, khopolo ea microstrip line le stripline. Ka mantsoe a bonolo feela, mohala oa microstrip ke mohlala o tsamaeang holim’a boto ea PCB, ‘me stripline ke mohlala o tsamaeang karolong e ka hare ea PCB. Phapano ke efe lipakeng tsa mela ee e ‘meli?

ipcb

Sefofane sa litšupiso sa mohala oa microstrip ke sefofane sa fatše sa lera le ka hare la PCB, ‘me lehlakoreng le leng la marang-rang le pepesehetse moeeng, e leng se etsang hore kamehla dielectric e pota-potileng lesela e se ke ea lumellana. Ka mohlala, dielectric constant ea substrate ea rona e tloaelehileng ea FR4 e Around 4.2, dielectric constant of air is 1. Ho na le lifofane tsa litšupiso ka mahlakoreng a mabeli a ka holimo le a ka tlaase a mohala oa hlobo, mokhoa oohle o kenngoa ka har’a substrate ea PCB, ‘me kamehla dielectric ho pota-pota trace e tšoana. Sena se boetse se etsa hore leqhubu la TEM le fetisoe moleng oa strip, ha leqhubu la quasi-TEM le fetisoa moleng oa microstrip. Hobaneng e le leqhubu la quasi-TEM? Sena se bakoa ke ho se lumellane ha mokhahlelo pakeng tsa moea le karoloana ea PCB. TEM wave ke eng? Haeba u cheka taba ena ka botebo, u ke ke ua khona ho e qeta ka likhoeli tse leshome le halofo.

Ho etsa pale e telele e khuts’oane, ebang ke mohala oa microstrip kapa stripline, karolo ea bona ha se letho ho feta ho jara matšoao, ebang ke matšoao a digital kapa matšoao a analog. Lipontšo tsena li fetisoa ka mokhoa oa maqhubu a motlakase ho tloha pheletsong e ‘ngoe ho ea ho e’ ngoe ho latela mohlala. Kaha ke leqhubu, ho tlameha ho be le lebelo. Lebelo la lets’oao le tseleng ea PCB ke lefe? Ho ea ka phapang ea kamehla ea dielectric, lebelo le lona le fapane. Lebelo la ho hasana la maqhubu a motlakase moeeng ke lebelo le tsebahalang la khanya. Lebelo la phatlalatso mecheng e meng ea litaba le tlameha ho baloa ka foromo e latelang:

V=C/Er0.5

Har’a tsona, V ke lebelo la phatlalatso bohareng, C ke lebelo la leseli, ‘me Er ke sebaka sa dielectric sa mahareng. Ka foromo ena, re ka bala habonolo lebelo la phetisetso ea lets’oao ho trace ea PCB. Ka mohlala, re nka feela “dielectric constant” ea FR4 base material to the formula to count, ke hore, lebelo la phetisetso ea lets’oao ho thepa ea motheo ea FR4 ke halofo ea lebelo la leseli. Leha ho le joalo, hobane halofo ea mohala oa microstrip o lateloang holim’a metsi o moeeng ‘me halofo e le ka har’a substrate, kamehla dielectric e tla fokotseha hanyenyane, kahoo lebelo la phetisetso le tla ba kapele ho feta la mola oa hlobo. Lintlha tse sebelisoang hangata ke tsa hore tieho ea mohala oa microstrip e ka ba 140ps/inch, ‘me tieho ea mohala e ka ba 166ps/inch.

Joalokaha ke boletse pejana, ho na le morero o le mong feela, ke hore, phetisetso ea lets’oao ho PCB e lieha! Ho bolela hore lets’oao ha le fetisetsoe pineng e ‘ngoe ka mohala hang hang ka mor’a hore phini e le’ ngoe e rometsoe. Le hoja lebelo la phetisetso ea lets’oao le potlakile haholo, ha feela bolelele ba trace bo le bolelele bo lekaneng, bo ntse bo tla ama phetiso ea lets’oao. Ka mohlala, bakeng sa lets’oao la 1GHz, nako ke 1ns, ‘me nako ea ho phahama kapa ho theoha e ka bang karolo ea leshome ea nako, ebe ke 100ps. Haeba bolelele ba marang-rang a rona bo feta 1 inch (hoo e ka bang 2.54 cm), joale ho lieha ha phetisetso ho tla ba ho feta moeli o ntseng o phahama. Haeba mohlala o feta lisenthimithara tse 8 (hoo e ka bang 20 cm), joale ho lieha ho tla ba potoloho e feletseng!

Hoa fumaneha hore PCB e na le tšusumetso e kholo joalo, ho tloaelehile haholo hore liboto tsa rona li be le mesaletsa e fetang 1inch. Na tieho e tla ama ts’ebetso e tloaelehileng ea boto? Ha u sheba tsamaiso ea sebele, haeba e le pontšo feela ‘me u sa batle ho tima matšoao a mang, joale ho lieha ho bonahala ho se na phello. Leha ho le joalo, tsamaisong ea lebelo le phahameng, ho lieha hona ho tla fela ho sebetsa. Mohlala, likaroloana tsa rona tse tloaelehileng tsa memori li hokahantsoe ka mokhoa oa bese, ka mela ea data, mela ea liaterese, lioache, le mela ea taolo. Sheba sebopeho sa rona sa video. Ho sa tsotelehe hore na li-channel tse kae HDMI kapa DVI, e tla ba le likanale tsa data le likanale tsa oache. Kapa li-protocol tsa libese, tseo kaofela e leng phetiso e lumellanang ea data le oache. Ebe, tsamaisong ea ‘nete ea lebelo le phahameng, matšoao ana a oache le matšoao a data a romelloa ka tumellano ho tsoa ho chip e kholo. Haeba moralo oa rona oa mohlala oa PCB o fokola, bolelele ba lets’oao la oache le lets’oao la data li fapane haholo. Ho bonolo ho baka sampole e fosahetseng ea data, ebe sistimi eohle e ke ke ea sebetsa ka mokhoa o tloaelehileng.

Re lokela ho etsa’ng ho rarolla bothata boo? Ka tlhaho, re ne re ka nahana hore haeba litsela tse khutšoanyane tsa nako e telele li lelefalitsoe e le hore bolelele ba lihlopha tsa sehlopha se le seng bo tšoane, joale ho lieha ho tla tšoana? Joang ho lelefatsa wiring? Potoloha! Bingo! Ha ho bonolo hore qetellong u khutlele tabeng. Ena ke mosebetsi o ka sehloohong oa mohala oa serpentine tsamaisong e phahameng ea lebelo. Maqhubu, bolelele bo lekanang. Ho bonolo hakaalo. Mohala oa noha o sebelisoa ho phethola bolelele bo lekanang. Ka ho hula mohala oa noha, re ka etsa hore sehlopha se tšoanang sa matšoao se be le bolelele bo lekanang, e le hore ka mor’a hore chip e amohelehe e fumane letšoao, data e ke ke ea bakoa ke ho lieha ho fapaneng ho latela mohlala oa PCB. Khetho e fosahetseng. Mohala oa serpentine o tšoana le mesaletsa ea mapolanka a mang a PCB.

Li sebelisetsoa ho hokahanya lipontšo, empa li telele ebile ha li na eona. Kahoo mohala oa serpentine ha oa teba ebile ha o thata haholo. Kaha e tšoana le lithapo tse ling, melao e meng e sebelisoang hangata e sebetsa le mehala ea noha. Ka nako e ts’oanang, ka lebaka la sebopeho se khethehileng sa mela ea noha, u lokela ho e ela hloko ha u kopanya. Ka mohlala, leka ho boloka mela ea noha e bapile ho feta e meng. Ka bokhutšoane, ke hore, u pota-potile sekhutlo se seholo joalo ka ha maele a bolela, u se ke ua ea teteaneng le ho ba nyenyane haholo sebakeng se senyenyane.

Sena sohle se thusa ho fokotsa tšitiso ea matšoao. Mohala oa serpentine o tla ba le tšusumetso e mpe ho pontšo ka lebaka la keketseho ea maiketsetso ea bolelele ba mohala, hafeela e ka finyella litlhoko tsa nako tsamaisong, u se ke ua e sebelisa. Baenjiniere ba bang ba sebelisa DDR kapa matšoao a lebelo le phahameng ho etsa hore sehlopha sohle se lekana ka bolelele. Mehala ea noha e fofa hohle holim’a boto. Ho bonahala eka sena se molemo ho wiring. Ha e le hantle, sena se botsoa ebile ha se na boikarabelo. Libaka tse ngata tse sa hlokeng leqeba li na le maqeba, tse senyang sebaka sa boto, hape li fokotsa boleng ba pontšo. Re lokela ho bala ho lieha ho fokotseha ho ea ka litlhoko tsa sebele tsa lebelo la pontšo, e le hore re tsebe melao ea wiring ea boto.

Ho phaella mosebetsing oa bolelele bo lekanang, mesebetsi e meng e ‘maloa ea mohala oa noha e atisa ho boleloa lihloohong tsa Inthanete, kahoo ke tla boela ke bue ka bokhutšoanyane ka eona mona.

1. E ‘ngoe ea mantsoe ao ke atisang ho a bona ke karolo ea ho hokahanya ha impedance. Polelo ena e makatsa haholo. The impedance ea PCB trace e amana le bophara ba mohala, dielectric constant, le sebaka sa sefofane sa litšupiso. E amana neng le mola oa noha? Sebopeho sa trace se ama impedance neng? Ha ke tsebe hore na mohloli oa polelo ena o tsoa kae.

2. ho boetse ho thoe ke karolo ea ho sefa. Ho ke ke ha thoe tšebetso ena ha e eo, empa ha hoa lokela ho ba le tšebetso ea ho sefa lipotolohong tsa dijithale kapa ha ho hlokahale hore re sebelise tšebetso ena lipotolohong tsa dijithale. Potolohong ea maqhubu a seea-le-moea, mohlala oa noha o ka theha potoloho ea LC. Haeba e na le phello ea ho sefa lets’oao le itseng la maqhubu, e ntse e le nakong e fetileng.

3. Lenakana la ho amohela. Sena se ka ba joalo. Re ka bona phello ena ho lifono tse ling tsa cellular kapa liea-le-moea. Li-antenna tse ling li entsoe ka mesaletsa ea PCB.

4. Inductance. Sena se ka ba joalo. Mesaletsa eohle ho PCB qalong e na le inductance ea parasitic. Hoa khoneha ho etsa li-inductors tse ling tsa PCB.

5. Fuse. Phello ena e etsa hore ke maketse. Mohala o mokhutšoane le o moqotetsane oa noha o sebetsa joang joalo ka fuse? Na u ka chesa ha metsi a le holimo? Boto ha e hlakoloe, theko ea fuse ena e holimo haholo, ha ke tsebe hantle hore na e tla sebelisoa ka mofuta ofe oa kopo.

Ka kenyelletso e ka holimo, re ka hlakisa hore ka li-circuits tsa analog kapa tsa seea-le-moea, mela ea noha e na le mesebetsi e khethehileng, e khethiloeng ke litšobotsi tsa mela ea microstrip. Ka moralo oa potoloho ea dijithale, mohala oa serpentine o sebelisoa bakeng sa bolelele bo lekanang ho fihlela ho bapisa nako. Ho phaella moo, mohala oa serpentine o tla ama boleng ba pontšo, kahoo litlhoko tsa tsamaiso li lokela ho hlakisoa tsamaisong, tsamaiso ea tsamaiso e lokela ho baloa ho ea ka litlhoko tsa sebele, ‘me mohala oa noha o lokela ho sebelisoa ka hloko.