பாம்பு கோடு புரிந்து கொள்ள, பற்றி பேசலாம் பிசிபி முதலில் ரூட்டிங். இந்த கருத்தை அறிமுகப்படுத்த வேண்டிய அவசியமில்லை. ஹார்டுவேர் இன்ஜினியர் தினமும் வயரிங் வேலை செய்கிறார் அல்லவா? PCB இல் உள்ள ஒவ்வொரு தடயமும் வன்பொருள் பொறியாளரால் ஒவ்வொன்றாக வரையப்படுகிறது. என்ன சொல்ல முடியும்? உண்மையில், இந்த எளிய ரூட்டிங் நாம் வழக்கமாக புறக்கணிக்கும் பல அறிவுப் புள்ளிகளையும் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, மைக்ரோஸ்ட்ரிப் லைன் மற்றும் ஸ்ட்ரிப்லைன் என்ற கருத்து. எளிமையாகச் சொன்னால், மைக்ரோஸ்டிரிப் லைன் என்பது PCB போர்டின் மேற்பரப்பில் இயங்கும் சுவடு, மற்றும் ஸ்ட்ரிப்லைன் என்பது PCB இன் உள் அடுக்கில் இயங்கும் தடம். இந்த இரண்டு வரிகளுக்கும் என்ன வித்தியாசம்?

மைக்ரோஸ்டிரிப் கோட்டின் குறிப்புத் தளம் PCB இன் உள் அடுக்கின் தரைத் தளமாகும், மேலும் சுவடுகளின் மறுபக்கம் காற்றில் வெளிப்படும், இது சுவடுகளைச் சுற்றியுள்ள மின்கடத்தா மாறிலி சீரற்றதாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, நாம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் FR4 அடி மூலக்கூறின் மின்கடத்தா மாறிலி சுமார் 4.2, காற்றின் மின்கடத்தா மாறிலி 1. ஸ்ட்ரிப் கோட்டின் மேல் மற்றும் கீழ் இரு பக்கங்களிலும் குறிப்புத் தளங்கள் உள்ளன, முழுத் தடமும் PCB அடி மூலக்கூறில் பதிக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றும் சுவடுகளைச் சுற்றியுள்ள மின்கடத்தா மாறிலி ஒன்றுதான். இது TEM அலையை ஸ்ட்ரிப் லைனில் கடத்துகிறது, அதே சமயம் அரை-TEM அலை மைக்ரோஸ்ட்ரிப் லைனில் கடத்தப்படுகிறது. இது ஏன் அரை-TEM அலை? காற்றுக்கும் PCB அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையே உள்ள இடைமுகத்தில் உள்ள கட்டம் பொருந்தாததன் காரணமாக இது ஏற்படுகிறது. TEM அலை என்றால் என்ன? இந்தப் பிரச்னையை இன்னும் ஆழமாகத் தோண்டினால், பத்தரை மாதங்களில் முடிக்க முடியாது.

ஒரு நீண்ட கதையை சுருக்கமாகச் சொல்வதானால், அது மைக்ரோஸ்ட்ரிப் லைனாக இருந்தாலும் சரி, ஸ்ட்ரிப்லைனாக இருந்தாலும் சரி, டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் அல்லது அனலாக் சிக்னல்கள் எதுவாக இருந்தாலும், சிக்னல்களை எடுத்துச் செல்வதைத் தவிர, அவற்றின் பங்கு வேறொன்றுமில்லை. இந்த சமிக்ஞைகள் மின்காந்த அலைகளின் வடிவத்தில் ஒரு முனையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு சுவடுகளில் அனுப்பப்படுகின்றன. அலை என்பதால் வேகம் இருக்க வேண்டும். PCB ட்ரேஸில் சிக்னலின் வேகம் என்ன? மின்கடத்தா மாறிலியின் வேறுபாட்டின் படி, வேகமும் வேறுபட்டது. காற்றில் உள்ள மின்காந்த அலைகளின் பரவல் வேகம் ஒளியின் நன்கு அறியப்பட்ட வேகம். பிற ஊடகங்களில் பரவல் வேகம் பின்வரும் சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்பட வேண்டும்:

V=C/Er0.5

அவற்றுள், V என்பது ஊடகத்தில் பரவும் வேகம், C என்பது ஒளியின் வேகம், Er என்பது ஊடகத்தின் மின்கடத்தா மாறிலி. இந்த சூத்திரத்தின் மூலம், PCB ட்ரேஸில் சிக்னலின் பரிமாற்ற வேகத்தை எளிதாக கணக்கிடலாம். எடுத்துக்காட்டாக, FR4 அடிப்படைப் பொருளின் மின்கடத்தா மாறிலியைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரத்தில் எடுத்துக்கொள்கிறோம், அதாவது FR4 அடிப்படைப் பொருளில் உள்ள சமிக்ஞையின் பரிமாற்ற வேகம் ஒளியின் வேகத்தின் பாதி வேகம் ஆகும். இருப்பினும், மேற்பரப்பில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மைக்ரோஸ்டிரிப் கோட்டின் பாதி காற்றிலும் பாதி அடி மூலக்கூறிலும் இருப்பதால், மின்கடத்தா மாறிலி சிறிது குறைக்கப்படும், எனவே டிரான்ஸ்மிஷன் வேகம் ஸ்ட்ரிப் லைனை விட சற்று வேகமாக இருக்கும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அனுபவத் தரவு என்னவென்றால், மைக்ரோஸ்ட்ரிப் கோட்டின் சுவடு தாமதம் சுமார் 140ps/inch, மற்றும் ஸ்ட்ரிப்லைனின் சுவடு தாமதம் சுமார் 166ps/inch ஆகும்.

நான் முன்பு கூறியது போல், ஒரே ஒரு நோக்கம் உள்ளது, அதாவது, பிசிபியில் சமிக்ஞை பரிமாற்றம் தாமதமானது! அதாவது, ஒரு முள் அனுப்பிய பிறகு ஒரு நொடியில் வயரிங் மூலம் மற்ற பின்னுக்கு சிக்னல் அனுப்பப்படுவதில்லை. சிக்னல் பரிமாற்ற வேகம் மிக வேகமாக இருந்தாலும், சுவடு நீளம் போதுமானதாக இருக்கும் வரை, அது சிக்னல் பரிமாற்றத்தை பாதிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, 1GHz சிக்னலுக்கு, காலம் 1ns ஆகும், மேலும் உயரும் அல்லது விழும் விளிம்பின் நேரம் காலத்தின் பத்தில் ஒரு பங்காகும், பின்னர் அது 100ps ஆகும். எங்கள் தடத்தின் நீளம் 1 அங்குலத்தை (தோராயமாக 2.54 செ.மீ.) தாண்டினால், பரிமாற்ற தாமதமானது உயரும் விளிம்பை விட அதிகமாக இருக்கும். சுவடு 8 அங்குலங்கள் (தோராயமாக 20 செமீ) அதிகமாக இருந்தால், தாமதமானது முழு சுழற்சியாக இருக்கும்!

பிசிபிக்கு இவ்வளவு பெரிய தாக்கம் உள்ளது, எங்கள் பலகைகள் 1 அங்குல தடயங்களுக்கு மேல் இருப்பது மிகவும் பொதுவானது. தாமதமானது குழுவின் இயல்பான செயல்பாட்டை பாதிக்குமா? உண்மையான அமைப்பைப் பார்க்கும்போது, ​​இது ஒரு சிக்னலாக இருந்தால், மற்ற சிக்னல்களை நீங்கள் அணைக்க விரும்பவில்லை என்றால், தாமதம் எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்தாது. இருப்பினும், அதிவேக அமைப்பில், இந்த தாமதம் உண்மையில் நடைமுறைக்கு வரும். எடுத்துக்காட்டாக, நமது பொதுவான நினைவகத் துகள்கள், தரவுக் கோடுகள், முகவரிக் கோடுகள், கடிகாரங்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டுக் கோடுகள் ஆகியவற்றுடன் பேருந்து வடிவில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. எங்கள் வீடியோ இடைமுகத்தைப் பாருங்கள். HDMI அல்லது DVI என எத்தனை சேனல்கள் இருந்தாலும், அதில் டேட்டா சேனல்கள் மற்றும் கடிகார சேனல்கள் இருக்கும். அல்லது சில பஸ் நெறிமுறைகள், இவை அனைத்தும் தரவு மற்றும் கடிகாரத்தின் ஒத்திசைவான பரிமாற்றம். பின்னர், உண்மையான அதிவேக அமைப்பில், இந்த கடிகார சமிக்ஞைகள் மற்றும் தரவு சமிக்ஞைகள் பிரதான சிப்பில் இருந்து ஒத்திசைவாக அனுப்பப்படுகின்றன. எங்கள் பிசிபி டிரேஸ் டிசைன் மோசமாக இருந்தால், கடிகார சிக்னலின் நீளமும் டேட்டா சிக்னலும் மிகவும் வித்தியாசமாக இருக்கும். தரவின் தவறான மாதிரியை ஏற்படுத்துவது எளிது, பின்னர் முழு அமைப்பும் சாதாரணமாக இயங்காது.

இந்த சிக்கலை தீர்க்க நாம் என்ன செய்ய வேண்டும்? இயற்கையாகவே, அதே குழுவின் சுவடு நீளம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் வகையில் குறுகிய நீள சுவடுகளை நீட்டித்தால், தாமதம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்று நாம் நினைப்போம்? வயரிங் நீட்டிப்பது எப்படி? சுற்றி செல்! பிங்கோ! இறுதியாக விஷயத்திற்குத் திரும்புவது எளிதல்ல. அதிவேக அமைப்பில் பாம்புக் கோட்டின் முக்கிய செயல்பாடு இதுவாகும். முறுக்கு, சம நீளம். இது மிகவும் எளிமையானது. பாம்புக் கோடு சமமான நீளத்தை வீசப் பயன்படுகிறது. பாம்புக் கோட்டை வரைவதன் மூலம், ஒரே குழுவான சிக்னல்களை ஒரே நீளம் கொண்டதாக மாற்றலாம், இதனால் பெறும் சிப் சிக்னலைப் பெற்ற பிறகு, பிசிபி ட்ரேஸில் உள்ள பல்வேறு தாமதங்களால் தரவு ஏற்படாது. தவறான தேர்வு. பாம்புக் கோடு மற்ற PCB பலகைகளில் உள்ள தடயங்களைப் போலவே உள்ளது.

அவை சிக்னல்களை இணைக்கப் பயன்படுகின்றன, ஆனால் அவை நீளமானவை மற்றும் அது இல்லை. எனவே பாம்பு கோடு ஆழமானது அல்ல, மிகவும் சிக்கலானது அல்ல. இது மற்ற வயரிங் போலவே இருப்பதால், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில வயரிங் விதிகள் பாம்புக் கோடுகளுக்கும் பொருந்தும். அதே நேரத்தில், பாம்பு கோடுகளின் சிறப்பு அமைப்பு காரணமாக, வயரிங் செய்யும் போது நீங்கள் அதில் கவனம் செலுத்த வேண்டும். உதாரணமாக, பாம்பு கோடுகளை ஒருவருக்கொருவர் இணையாக வைக்க முயற்சிக்கவும். குறுகிய, அதாவது, ஒரு பெரிய வளைவைச் சுற்றிச் செல்லுங்கள், ஒரு சிறிய பகுதியில் மிகவும் அடர்த்தியாகவும் சிறியதாகவும் செல்ல வேண்டாம்.

இவை அனைத்தும் சிக்னல் குறுக்கீட்டைக் குறைக்க உதவும். கோட்டின் நீளத்தின் செயற்கையான அதிகரிப்பு காரணமாக பாம்புக் கோடு சிக்னலில் மோசமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும், எனவே கணினியில் நேரத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வரை, அதைப் பயன்படுத்த வேண்டாம். சில பொறியாளர்கள் DDR அல்லது அதிவேக சிக்னல்களை முழு குழுவையும் சம நீளமாக மாற்ற பயன்படுத்துகின்றனர். பலகை முழுவதும் பாம்பு கோடுகள் பறக்கின்றன. இது சிறந்த வயரிங் என்று தெரிகிறது. உண்மையில், இது சோம்பேறித்தனமானது மற்றும் பொறுப்பற்றது. காயமடையத் தேவையில்லாத பல இடங்கள் காயமடைகின்றன, இது பலகையின் பகுதியை வீணாக்குகிறது, மேலும் சமிக்ஞை தரத்தையும் குறைக்கிறது. போர்டின் வயரிங் விதிகளை தீர்மானிக்க, உண்மையான சிக்னல் வேக தேவைகளுக்கு ஏற்ப தாமத பணிநீக்கத்தை கணக்கிட வேண்டும்.

சம நீளத்தின் செயல்பாட்டைத் தவிர, பாம்புக் கோட்டின் பல செயல்பாடுகள் இணையத்தில் உள்ள கட்டுரைகளில் அடிக்கடி குறிப்பிடப்படுகின்றன, எனவே நான் அதைப் பற்றி சுருக்கமாக இங்கே பேசுவேன்.

1. நான் அடிக்கடி பார்க்கும் வார்த்தைகளில் ஒன்று மின்மறுப்பு பொருத்தத்தின் பங்கு. இந்த அறிக்கை மிகவும் விசித்திரமானது. PCB ட்ரேஸின் மின்மறுப்பு கோட்டின் அகலம், மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் குறிப்பு விமானத்தின் தூரம் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது. இது பாம்பு கோட்டுடன் எப்போது தொடர்புடையது? தடயத்தின் வடிவம் மின்மறுப்பை எப்போது பாதிக்கிறது? இந்த அறிக்கையின் ஆதாரம் எங்கிருந்து வருகிறது என்று எனக்குத் தெரியவில்லை.

2. வடிகட்டுதல் வேடம் என்றும் கூறப்படுகிறது. இந்த செயல்பாடு இல்லை என்று கூற முடியாது, ஆனால் டிஜிட்டல் சர்க்யூட்களில் வடிகட்டுதல் செயல்பாடு இருக்கக்கூடாது அல்லது டிஜிட்டல் சர்க்யூட்களில் இந்தச் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்த வேண்டிய அவசியமில்லை. ரேடியோ அதிர்வெண் சுற்றுகளில், பாம்பு சுவடு ஒரு LC சர்க்யூட்டை உருவாக்கலாம். ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் சமிக்ஞையில் வடிகட்டுதல் விளைவைக் கொண்டிருந்தால், அது இன்னும் கடந்த காலம்.

3. ஆண்டெனாவைப் பெறுதல். இது இருக்கலாம். சில மொபைல் போன்கள் அல்லது ரேடியோக்களில் இந்த விளைவை நாம் காணலாம். சில ஆண்டெனாக்கள் PCB தடயங்களைக் கொண்டு தயாரிக்கப்படுகின்றன.

4. தூண்டல். இது இருக்கலாம். PCB இல் உள்ள அனைத்து தடயங்களும் முதலில் ஒட்டுண்ணி தூண்டலைக் கொண்டுள்ளன. சில PCB தூண்டிகளை உருவாக்குவது அடையக்கூடியது.

5. உருகி. இந்த விளைவு என்னை குழப்பமடையச் செய்கிறது. குறுகிய மற்றும் குறுகிய பாம்பு கம்பி எவ்வாறு உருகியாக செயல்படுகிறது? கரண்ட் அதிகமாக இருக்கும்போது எரிந்து விடுமா? போர்டு ஸ்கிராப் செய்யப்படவில்லை, இந்த உருகியின் விலை மிகவும் அதிகமாக உள்ளது, இது எந்த வகையான பயன்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படும் என்று எனக்குத் தெரியவில்லை.

மேலே உள்ள அறிமுகத்தின் மூலம், அனலாக் அல்லது ரேடியோ அதிர்வெண் சுற்றுகளில், பாம்பு கோடுகள் சில சிறப்பு செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை மைக்ரோஸ்ட்ரிப் கோடுகளின் பண்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன என்பதை நாம் தெளிவுபடுத்தலாம். டிஜிட்டல் சர்க்யூட் வடிவமைப்பில், நேரப் பொருத்தத்தை அடைய பாம்புக் கோடு சம நீளத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, பாம்பு கோடு சமிக்ஞை தரத்தை பாதிக்கும், எனவே கணினி தேவைகள் கணினியில் தெளிவுபடுத்தப்பட வேண்டும், உண்மையான தேவைகளுக்கு ஏற்ப கணினி பணிநீக்கம் கணக்கிடப்பட வேண்டும், மேலும் பாம்பு கோடு எச்சரிக்கையுடன் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.