Pikeun ngartos garis serpentine, hayu urang ngobrol ngeunaan PCB routing munggaran. Konsep ieu sigana teu perlu diwanohkeun. Naha insinyur hardware henteu ngalakukeun pagawean kabel unggal dinten? Unggal renik dina PCB ditarik kaluar hiji-hiji ku insinyur hardware. Naon anu bisa disebutkeun? Kanyataanna, routing basajan ieu ogé ngandung loba titik pangaweruh nu biasana urang teu malire. Contona, konsép garis microstrip jeung stripline. Kantun nempatkeun, garis microstrip teh renik anu dijalankeun dina beungeut dewan PCB, sarta stripline nyaeta renik anu dijalankeun dina lapisan jero PCB nu. Naon bédana antara dua garis ieu?

Pesawat rujukan tina garis microstrip nyaéta pesawat taneuh tina lapisan jero PCB, sarta sisi séjén renik kakeunaan hawa, nu ngabalukarkeun konstanta diéléktrik sabudeureun renik janten inconsistent. Salaku conto, konstanta diéléktrik tina substrat FR4 anu biasa kami dianggo nyaéta Kira-kira 4.2, konstanta diéléktrik hawa nyaéta 1. Aya pesawat rujukan dina dua sisi luhur sareng handap jalur jalur, sadaya jejak dipasang dina substrat PCB. jeung konstanta diéléktrik sabudeureun renik sarua. Ieu ogé ngabalukarkeun gelombang TEM dikirimkeun dina jalur strip, sedengkeun gelombang quasi-TEM dikirimkeun dina garis microstrip. Naha éta gelombang kuasi-TEM? Éta alatan fase mismatch dina panganteur antara hawa jeung substrat PCB. Naon gelombang TEM? Upami anjeun ngagali langkung jero ngeunaan masalah ieu, anjeun moal tiasa réngsé dina sapuluh satengah bulan.

Sangkan carita pondok, naha éta garis microstrip atawa stripline a, peran maranéhanana teu leuwih ti mawa sinyal, naha sinyal digital atawa sinyal analog. Sinyal ieu dikirimkeun dina bentuk gelombang éléktromagnétik ti hiji tungtung ka tungtung anu sanés. Kusabab éta gelombang, kedah aya laju. Naon laju sinyal dina renik PCB? Numutkeun bédana konstanta diéléktrik, lajuna ogé béda. Laju rambatan gelombang éléktromagnétik dina hawa nyaéta laju cahaya anu dipikawanoh. Laju rambatan dina media sejenna kudu diitung ku rumus ieu:

V=C/Er0.5

Diantarana, V nyaéta laju rambatan dina médium, C nyaéta laju cahaya, sareng Er nyaéta konstanta diéléktrik tina médium. Ngaliwatan rumus ieu, urang bisa kalayan gampang ngitung laju pangiriman sinyal dina renik PCB. Salaku conto, urang ngan saukur nyandak konstanta diéléktrik tina bahan dasar FR4 kana rumus pikeun ngitung éta, nyaéta, laju pangiriman sinyal dina bahan dasar FR4 nyaéta satengah laju cahaya. Sanajan kitu, kusabab satengah tina garis microstrip disusud dina beungeut cai aya dina hawa jeung satengah dina substrat, konstanta diéléktrik bakal rada ngurangan, jadi laju transmisi bakal rada gancang ti éta tina jalur strip. Data empiris nu ilahar dipaké nyaéta yén renik reureuh tina garis microstrip nyaeta ngeunaan 140ps / inci, sarta renik reureuh stripline nyaeta ngeunaan 166ps / inci.

Sakumaha anu kuring nyarios sateuacanna, ngan ukur aya hiji tujuan, nyaéta, pangiriman sinyal dina PCB ditunda! Maksudna, sinyal teu dikirimkeun ka pin séjén ngaliwatan wiring dina instan sanggeus hiji pin dikirim. Sanajan laju pangiriman sinyal gancang pisan, salami panjang renik cukup panjang, éta bakal mangaruhan pangiriman sinyal. Salaku conto, pikeun sinyal 1GHz, periodena nyaéta 1ns, sareng waktos naék atanapi turunna tepi kira-kira sapersapuluh période, teras éta 100ps. Lamun panjang renik urang ngaleuwihan 1 inci (kira-kira 2.54 cm), lajeng tunda transmisi bakal leuwih ti ujung rising. Lamun ngambah ngaleuwihan 8 inci (kira-kira 20 cm), lajeng reureuh bakal siklus pinuh!

Tétéla yén PCB ngagaduhan dampak anu ageung, umumna papan kami ngagaduhan langkung ti 1inch ngambah. Bakal reureuh mangaruhan operasi normal dewan? Ningali sistem anu saleresna, upami éta ngan ukur sinyal sareng anjeun henteu hoyong mareuman sinyal anu sanés, maka telatna sigana teu aya pangaruhna. Sanajan kitu, dina sistem-speed tinggi, reureuh ieu sabenerna bakal mawa pangaruh. Contona, partikel memori umum urang disambungkeun dina bentuk beus, kalawan garis data, garis alamat, jam, jeung garis kontrol. Tingali kana antarmuka pidéo kami. Henteu masalah sabaraha saluran anu HDMI atanapi DVI, éta bakal ngandung saluran data sareng saluran jam. Atawa sababaraha protokol beus, sakabéh nu transmisi sinkron data jeung jam. Lajeng, dina sistem-speed tinggi sabenerna, sinyal jam ieu sarta sinyal data anu synchronously dikirim ti chip utama. Lamun desain renik PCB kami goréng, panjang sinyal jam jeung sinyal data pisan béda. Ieu gampang ngabalukarkeun salah sampling data, lajeng sakabeh sistem moal jalan normal.

Naon anu kudu urang pigawé pikeun ngajawab masalah ieu? Alami, urang bakal mikir yén lamun ngambah pondok-panjangna dipanjangan ku kituna panjang renik tina grup sarua sarua, teras reureuh bakal sarua? Kumaha carana manjangkeun wiring nu? Ngurilingan! Bingo! Teu gampang pikeun tungtungna balik deui ka topik. Ieu fungsi utama garis serpentine dina sistem-speed tinggi. Ngagulung, sarua panjangna. Ieu nu basajan. Garis serpentine dipaké pikeun angin sarua panjangna. Ku ngagambar garis serpentine, urang bisa nyieun grup sarua sinyal boga panjang anu sarua, ku kituna sanggeus chip narima narima sinyal, data moal disababkeun ku Nepi béda dina renik PCB. Salah milih. Garis serpentine sami sareng ngambah dina papan PCB anu sanés.

Éta dianggo pikeun nyambungkeun sinyal, tapi aranjeunna langkung panjang sareng henteu gaduh. Janten garis serpentine henteu jero sareng henteu rumit teuing. Kusabab éta sarua jeung wiring sejen, sababaraha aturan wiring ilahar dipaké ogé lumaku pikeun garis serpentine. Dina waktu nu sarua, alatan struktur husus tina garis serpentine, Anjeun kudu nengetan eta nalika wiring. Contona, coba tetep garis serpentine sajajar jeung unggal lianna leuwih tebih. Leuwih pondok, nyaeta, ngurilingan tikungan badag sakumaha nyebutkeun paribasa, ulah padet teuing jeung leutik teuing di wewengkon leutik.

Ieu sadayana ngabantosan ngirangan gangguan sinyal. Garis serpentine bakal boga pangaruh goréng dina sinyal alatan kanaékan jieunan tina panjang garis, jadi salami eta bisa minuhan sarat timing dina sistem, ulah make eta. Sababaraha insinyur ngagunakeun DDR atawa sinyal-speed tinggi sangkan sakabéh grup sarua panjangna. Garis serpentine ngalayang ka sakuliah papan. Sigana nu ieu wiring hadé. Kanyataanna, ieu téh puguh jeung teu tanggung jawab. Seueur tempat anu henteu kedah tatu anu tatu, anu ngabuang daérah papan, sareng ogé ngirangan kualitas sinyal. Urang kedah ngitung redundancy reureuh nurutkeun sarat speed sinyal sabenerna, ku kituna pikeun nangtukeun aturan wiring dewan.

Salian fungsi panjangna sarua, sababaraha fungsi séjén tina garis serpentine mindeng disebutkeun dina artikel dina Internet, jadi kuring ogé bakal sakeudeung ngobrol ngeunaan eta di dieu.

1. Salah sahiji kecap anu kuring sering ningali nyaéta peran cocog impedansi. Pernyataan ieu aneh pisan. The impedansi tina renik PCB patali jeung lebar garis, konstanta diéléktrik, sarta jarak pesawat rujukan. Iraha hubunganana sareng garis serpentine? Nalika bentuk renik mangaruhan impedansi? Kuring henteu terang dimana sumber pernyataan ieu asalna.

2. ogé disebutkeun yén éta peran tapis. Pungsi ieu teu bisa disebutkeun bolos, tapi kudu aya euweuh fungsi nyaring dina sirkuit digital atawa urang teu kedah nganggo fungsi ieu dina sirkuit digital. Dina sirkuit frékuénsi radio, jejak serpentine tiasa ngabentuk sirkuit LC. Lamun miboga éfék nyaring dina sinyal frékuénsi tangtu, éta kénéh kaliwat.

3. Narima anteneu. Ieu tiasa. Urang tiasa ningali pangaruh ieu dina sababaraha telepon sélulér atanapi radio. Sababaraha anteneu dijieun ku ngambah PCB.

4. Induktansi. Ieu tiasa. Sadaya jejak dina PCB asalna gaduh induktansi parasit. Éta achievable nyieun sababaraha induktor PCB.

5. sekering. Pangaruh ieu ngajadikeun kuring bingung. Kumaha fungsi kawat serpentine pondok tur sempit salaku sekering a? Kaduruk kaluar nalika arus tinggi? Papan henteu dicabut, harga sekering ieu luhur teuing, kuring henteu terang naon jinis aplikasi anu bakal dianggo.

Ngaliwatan bubuka di luhur, urang bisa netelakeun yen dina sirkuit frékuénsi analog atawa radio, garis serpentine boga sababaraha fungsi husus, nu ditangtukeun ku karakteristik garis microstrip. Dina desain sirkuit digital, garis serpentine dipaké pikeun panjangna sarua pikeun ngahontal cocog timing. Sajaba ti éta, garis serpentine bakal mangaruhan kualitas sinyal, jadi sarat sistem kudu netelakeun dina sistem, sistem redundancy kudu diitung nurutkeun sarat sabenerna, sarta garis serpentine kudu dipaké kalawan caution.