Ili kuelewa mstari wa nyoka, hebu tuzungumze kuhusu PCB kuelekeza kwanza. Dhana hii haionekani kuhitaji kutambulishwa. Je! mhandisi wa vifaa hafanyi kazi ya wiring kila siku? Kila alama kwenye PCB hutolewa moja baada ya nyingine na mhandisi wa maunzi. Nini kinaweza kusemwa? Kwa kweli, uelekezaji huu rahisi pia una vidokezo vingi vya maarifa ambavyo sisi hupuuza kwa kawaida. Kwa mfano, dhana ya mstari wa microstrip na mstari wa mstari. Kuweka tu, mstari wa microstrip ni ufuatiliaji unaoendesha kwenye uso wa bodi ya PCB, na mstari wa mstari ni ufuatiliaji unaoendesha kwenye safu ya ndani ya PCB. Kuna tofauti gani kati ya mistari hii miwili?

Ndege ya kumbukumbu ya mstari wa microstrip ni ndege ya chini ya safu ya ndani ya PCB, na upande wa pili wa ufuatiliaji unakabiliwa na hewa, ambayo husababisha mara kwa mara ya dielectric karibu na ufuatiliaji kuwa haiendani. Kwa mfano, dielectric constant ya substrate yetu ya kawaida ya FR4 ni Karibu 4.2, dielectric constant ya hewa ni 1. Kuna ndege za kumbukumbu kwenye pande zote za juu na za chini za mstari wa mstari, ufuatiliaji mzima umepachikwa kwenye substrate ya PCB, na mara kwa mara dielectric karibu na kuwaeleza ni sawa. Hii pia husababisha wimbi la TEM kupitishwa kwenye mstari wa mstari, wakati wimbi la quasi-TEM linapitishwa kwenye mstari wa microstrip. Kwa nini ni wimbi la quasi-TEM? Hiyo ni kutokana na kutolingana kwa awamu katika kiolesura kati ya hewa na sehemu ndogo ya PCB. Wimbi la TEM ni nini? Ukichimba zaidi juu ya suala hili, hutaweza kulimaliza baada ya miezi kumi na nusu.

Ili kufanya hadithi ndefu fupi, iwe ni laini ndogo au laini, jukumu lao si chochote zaidi ya kubeba mawimbi, iwe mawimbi ya dijitali au mawimbi ya analogi. Ishara hizi hupitishwa kwa namna ya mawimbi ya sumakuumeme kutoka mwisho mmoja hadi mwingine katika ufuatiliaji. Kwa kuwa ni wimbi, lazima kuwe na kasi. Je! ni kasi gani ya ishara kwenye ufuatiliaji wa PCB? Kulingana na tofauti katika dielectric mara kwa mara, kasi pia ni tofauti. Kasi ya uenezi wa mawimbi ya sumakuumeme angani ni kasi inayojulikana ya mwanga. Kasi ya uenezi katika vyombo vingine vya habari lazima ihesabiwe kwa fomula ifuatayo:

V=C/Er0.5

Miongoni mwao, V ni kasi ya uenezi katika kati, C ni kasi ya mwanga, na Er ni mara kwa mara ya dielectric ya kati. Kupitia fomula hii, tunaweza kuhesabu kwa urahisi kasi ya maambukizi ya mawimbi kwenye ufuatiliaji wa PCB. Kwa mfano, tunachukua tu kiwango cha dielectric cha nyenzo za msingi za FR4 kwenye fomula ili kuhesabu, yaani, kasi ya maambukizi ya ishara katika nyenzo za msingi za FR4 ni nusu ya kasi ya mwanga. Hata hivyo, kwa sababu nusu ya mstari wa microstrip iliyofuatiliwa juu ya uso iko kwenye hewa na nusu katika substrate, mara kwa mara ya dielectric itapungua kidogo, hivyo kasi ya maambukizi itakuwa kasi kidogo kuliko ile ya mstari wa mstari. Data ya kimajaribio inayotumika sana ni kwamba ucheleweshaji wa ufuatiliaji wa laini ya mikrostrip ni takriban 140ps/inch, na ucheleweshaji wa ufuatiliaji wa mstari ni takriban 166ps/inch.

Kama nilivyosema hapo awali, kuna kusudi moja tu, ambayo ni, upitishaji wa ishara kwenye PCB umechelewa! Hiyo ni kusema, ishara haitumiwi kwa pini nyingine kupitia waya mara moja baada ya pini moja kutumwa. Ingawa kasi ya utumaji wa mawimbi ni ya haraka sana, mradi tu urefu wa kufuatilia ni wa kutosha, bado itaathiri utumaji wa mawimbi. Kwa mfano, kwa ishara ya 1GHz, kipindi ni 1ns, na wakati wa makali ya kupanda au kushuka ni karibu moja ya kumi ya kipindi, basi ni 100ps. Ikiwa urefu wa ufuatiliaji wetu unazidi inchi 1 (takriban 2.54 cm), basi ucheleweshaji wa maambukizi utakuwa zaidi ya makali ya kuongezeka. Ikiwa ufuatiliaji unazidi inchi 8 (takriban 20 cm), basi ucheleweshaji utakuwa mzunguko kamili!

Inabadilika kuwa PCB ina athari kubwa, ni kawaida sana kwa bodi zetu kuwa na athari zaidi ya 1inch. Je, ucheleweshaji utaathiri uendeshaji wa kawaida wa bodi? Kuangalia mfumo halisi, ikiwa ni ishara tu na hutaki kuzima ishara nyingine, basi ucheleweshaji hauonekani kuwa na athari yoyote. Walakini, katika mfumo wa kasi ya juu, ucheleweshaji huu utaanza kutumika. Kwa mfano, chembe zetu za kumbukumbu za kawaida zimeunganishwa kwa njia ya basi, na laini za data, laini za anwani, saa na njia za kudhibiti. Tazama kiolesura chetu cha video. Haijalishi ni njia ngapi za HDMI au DVI, itakuwa na njia za data na njia za saa. Au itifaki zingine za basi, ambazo zote ni uwasilishaji wa data na saa. Kisha, katika mfumo halisi wa kasi ya juu, ishara hizi za saa na ishara za data hutumwa kwa usawa kutoka kwa chip kuu. Ikiwa muundo wetu wa ufuatiliaji wa PCB ni duni, urefu wa mawimbi ya saa na mawimbi ya data ni tofauti sana. Ni rahisi kusababisha sampuli zisizo sahihi za data, na kisha mfumo mzima hautafanya kazi kwa kawaida.

Je, tufanye nini ili kutatua tatizo hili? Kwa kawaida, tungefikiri kwamba ikiwa athari za urefu mfupi zimepanuliwa ili urefu wa ufuatiliaji wa kundi moja ni sawa, basi kuchelewa itakuwa sawa? Jinsi ya kupanua wiring? Zunguka! Bingo! Si rahisi hatimaye kurudi kwenye mada. Hii ndiyo kazi kuu ya mstari wa nyoka katika mfumo wa kasi. Upepo, urefu sawa. Ni rahisi hivyo. Mstari wa nyoka hutumiwa upepo wa urefu sawa. Kwa kuchora mstari wa nyoka, tunaweza kufanya kikundi sawa cha ishara kuwa na urefu sawa, ili baada ya chip kupokea kupokea ishara, data haitasababishwa na ucheleweshaji tofauti kwenye ufuatiliaji wa PCB. Chaguo mbaya. Mstari wa nyoka ni sawa na athari kwenye bodi zingine za PCB.

Wao hutumiwa kuunganisha ishara, lakini ni ndefu na hawana. Kwa hivyo mstari wa nyoka sio kirefu na sio ngumu sana. Kwa kuwa ni sawa na wiring zingine, sheria zingine za kawaida zinazotumiwa pia zinatumika kwa mistari ya nyoka. Wakati huo huo, kutokana na muundo maalum wa mistari ya nyoka, unapaswa kuzingatia wakati wa kuunganisha. Kwa mfano, jaribu kuweka mistari ya nyoka sambamba na kila mmoja mbali zaidi. Mfupi zaidi, yaani, zunguka kwenye sehemu kubwa kama msemo unavyokwenda, usiende mnene sana na mdogo sana katika eneo dogo.

Hii yote husaidia kupunguza kuingiliwa kwa ishara. Mstari wa nyoka utakuwa na ushawishi mbaya kwenye ishara kutokana na ongezeko la bandia la urefu wa mstari, ili mradi tu inaweza kukidhi mahitaji ya wakati katika mfumo, usiitumie. Wahandisi wengine hutumia DDR au ishara za kasi ya juu ili kufanya kundi zima kuwa na urefu sawa. Mistari ya nyoka huruka juu ya ubao. Inaonekana kwamba hii ni wiring bora. Kwa kweli, hii ni mvivu na kutowajibika. Sehemu nyingi ambazo haziitaji kujeruhiwa hujeruhiwa, ambayo hupoteza eneo la bodi, na pia hupunguza ubora wa ishara. Tunapaswa kuhesabu upungufu wa kuchelewa kulingana na mahitaji halisi ya kasi ya ishara, ili kuamua sheria za wiring za bodi.

Mbali na kazi ya urefu sawa, kazi nyingine kadhaa za mstari wa nyoka mara nyingi hutajwa katika makala kwenye mtandao, kwa hiyo nitazungumzia pia kwa ufupi hapa.

1. Moja ya maneno ambayo mimi mara nyingi kuona ni jukumu la impedance vinavyolingana. Kauli hii ni ya ajabu sana. Uzuiaji wa ufuatiliaji wa PCB unahusiana na upana wa mstari, mara kwa mara ya dielectri, na umbali wa ndege ya kumbukumbu. Je, inahusiana lini na mstari wa nyoka? Sura ya kuwaeleza inaathiri lini impedance? Sijui chanzo cha kauli hii kinatoka wapi.

2. pia inasemekana kuwa ni jukumu la kuchuja. Chaguo hili la kukokotoa haliwezi kusemwa kuwa halipo, lakini kusiwe na kitendakazi cha kuchuja katika saketi za kidijitali au hatuhitaji kutumia chaguo hili la kukokotoa katika saketi za kidijitali. Katika mzunguko wa mzunguko wa redio, ufuatiliaji wa nyoka unaweza kuunda mzunguko wa LC. Ikiwa ina athari ya kuchuja kwenye ishara fulani ya mzunguko, bado ni ya zamani.

3. Kupokea antenna. Hii inaweza kuwa. Tunaweza kuona athari hii kwenye baadhi ya simu za mkononi au redio. Baadhi ya antena zimetengenezwa kwa athari za PCB.

4. Inductance. Hii inaweza kuwa. Mifumo yote kwenye PCB awali ina inductance ya vimelea. Inawezekana kutengeneza vichochezi vingine vya PCB.

5. Fuse. Athari hii inanifanya nishangae. Je, waya mfupi na mwembamba wa nyoka hufanyaje kazi kama fuse? Je! Umechoma wakati mkondo uko juu? Ubao haujafutwa, bei ya fuse hii ni kubwa sana, sijui ni aina gani ya maombi itatumika.

Kupitia utangulizi hapo juu, tunaweza kufafanua kuwa katika mizunguko ya masafa ya analog au redio, mistari ya nyoka ina kazi fulani maalum, ambayo imedhamiriwa na sifa za mistari ya microstrip. Katika muundo wa mzunguko wa dijiti, mstari wa nyoka hutumiwa kwa urefu sawa ili kufikia ulinganifu wa wakati. Kwa kuongeza, mstari wa nyoka utaathiri ubora wa ishara, hivyo mahitaji ya mfumo yanapaswa kufafanuliwa katika mfumo, upungufu wa mfumo unapaswa kuhesabiwa kulingana na mahitaji halisi, na mstari wa nyoka unapaswa kutumika kwa tahadhari.