PCB oniru: farasin ẹgẹ sile awọn serpentine ila

Lati loye laini serpentine, jẹ ki a sọrọ nipa PCB afisona akọkọ. Erongba yii ko dabi pe o nilo lati ṣafihan. Ṣe kii ṣe ẹlẹrọ ohun elo n ṣe iṣẹ onirin lojoojumọ? Gbogbo itọpa lori PCB ni a fa jade ni ọkọọkan nipasẹ ẹlẹrọ ohun elo. Kini a le sọ? Ni otitọ, ipa-ọna ti o rọrun yii tun ni ọpọlọpọ awọn aaye imọ ti a maa n foju kọju si. Fun apẹẹrẹ, awọn Erongba ti microstrip ila ati rinhoho. Ni irọrun, laini microstrip jẹ itọpa ti o nṣiṣẹ lori oju ti igbimọ PCB, ati ila ila ni itọpa ti o nṣiṣẹ lori ipele inu ti PCB. Kini iyato laarin awọn meji ila?

ipcb

Ọkọ ofurufu itọkasi ti laini microstrip jẹ ọkọ ofurufu ilẹ ti inu inu ti PCB, ati apa keji ti itọpa naa ti han si afẹfẹ, eyiti o jẹ ki ibakan dielectric ni ayika itọpa jẹ aisedede. Fun apere, awọn dielectric ibakan ti wa commonly lo FR4 sobusitireti ni ayika 4.2, awọn dielectric ibakan ti air jẹ 1. Nibẹ ni o wa ọkọ ofurufu itọkasi lori mejeji oke ati isalẹ mejeji ti awọn rinhoho ila, gbogbo wa kakiri ti wa ni ifibọ ni PCB sobusitireti, ati awọn dielectric ibakan ni ayika wa kakiri jẹ kanna. Eleyi tun fa TEM igbi lori rinhoho ila, nigba ti kioto-TEM igbi ti wa ni tan lori microstrip ila. Kini idi ti o jẹ igbi kuasi-TEM? Iyẹn jẹ nitori ibaamu alakoso ni wiwo laarin afẹfẹ ati sobusitireti PCB. Kini igbi TEM? Ti o ba jinle lori ọrọ yii, iwọ kii yoo ni anfani lati pari rẹ ni oṣu mẹwa ati idaji.

Lati jẹ ki itan gigun kukuru, boya o jẹ laini microstrip tabi ila ila, ipa wọn kii ṣe nkankan ju lati gbe awọn ifihan agbara lọ, boya awọn ifihan agbara oni-nọmba tabi awọn ami afọwọṣe. Awọn ifihan agbara wọnyi jẹ gbigbe ni irisi awọn igbi itanna lati opin kan si ekeji ninu itọpa naa. Niwon o jẹ igbi, iyara gbọdọ wa. Kini iyara ifihan agbara lori ipasẹ PCB? Gẹgẹbi iyatọ ninu igbagbogbo dielectric, iyara naa tun yatọ. Iyara itankale ti awọn igbi itanna eleto ninu afẹfẹ jẹ iyara ti a mọ daradara ti ina. Iyara itankale ni media miiran gbọdọ jẹ iṣiro nipasẹ agbekalẹ atẹle:

V=C/Er0.5

Lara wọn, V jẹ iyara itankale ni alabọde, C jẹ iyara ti ina, ati Er jẹ igbagbogbo dielectric ti alabọde. Nipasẹ agbekalẹ yii, a le ni irọrun ṣe iṣiro iyara gbigbe ti ifihan agbara lori itọpa PCB. Fun apẹẹrẹ, a rọrun mu igbagbogbo dielectric ti ohun elo ipilẹ FR4 sinu agbekalẹ lati ṣe iṣiro rẹ, iyẹn ni, iyara gbigbe ti ifihan agbara ninu ohun elo ipilẹ FR4 jẹ idaji iyara ina. Sibẹsibẹ, nitori idaji ninu awọn microstrip ila itopase lori dada jẹ ninu awọn air ati idaji ninu awọn sobusitireti, awọn dielectric ibakan yoo wa ni die-die dinku, ki awọn gbigbe iyara yoo jẹ die-die yiyara ju ti awọn rinhoho ila. Awọn data imudara ti o wọpọ ni pe idaduro wiwa ti laini microstrip jẹ nipa 140ps/inch, ati idaduro itọpa ti ila jẹ nipa 166ps/inch.

Gẹgẹbi Mo ti sọ tẹlẹ, idi kan ṣoṣo ni o wa, iyẹn ni, gbigbe ifihan agbara lori PCB jẹ idaduro! Iyẹn ni lati sọ, ifihan agbara ko ni tan si PIN miiran nipasẹ ẹrọ onirin ni iṣẹju kan lẹhin ti o ti fi pin kan ranṣẹ. Botilẹjẹpe iyara gbigbe ifihan jẹ iyara pupọ, niwọn igba ti ipari itọpa ba gun to, yoo tun ni ipa lori gbigbe ifihan agbara naa. Fun apẹẹrẹ, fun ifihan 1GHz, akoko naa jẹ 1ns, ati akoko ti dide tabi isubu jẹ nipa idamẹwa ti akoko naa, lẹhinna o jẹ 100ps. Ti ipari ti itọpa wa ba kọja inch 1 (isunmọ 2.54 cm), lẹhinna idaduro gbigbe yoo jẹ diẹ sii ju eti ti o dide. Ti itọpa ba kọja awọn inṣi 8 (isunmọ 20 cm), lẹhinna idaduro yoo jẹ iyipo ni kikun!

O wa ni jade wipe PCB ni o ni iru ńlá kan ikolu, o jẹ gidigidi wọpọ fun wa lọọgan lati ni diẹ ẹ sii ju 1inch tọpasẹ. Yoo idaduro yoo ni ipa lori iṣẹ deede ti igbimọ naa? Wiwo eto gangan, ti o ba jẹ ifihan agbara kan ati pe o ko fẹ lati pa awọn ifihan agbara miiran, lẹhinna idaduro ko dabi pe o ni ipa eyikeyi. Sibẹsibẹ, ninu eto iyara to gaju, idaduro yii yoo ni ipa gangan. Fun apẹẹrẹ, awọn patikulu iranti ti o wọpọ wa ni asopọ ni irisi ọkọ akero, pẹlu awọn laini data, awọn laini adirẹsi, awọn aago, ati awọn laini iṣakoso. Wo wiwo fidio wa. Laibikita iye awọn ikanni jẹ HDMI tabi DVI, yoo ni awọn ikanni data ati awọn ikanni aago. Tabi diẹ ninu awọn ilana bosi, gbogbo eyiti o jẹ gbigbe data ati aago amuṣiṣẹpọ. Lẹhinna, ninu eto iyara-giga gangan, awọn ifihan agbara aago ati awọn ifihan agbara data ni a firanṣẹ ni iṣọkan lati chirún akọkọ. Ti apẹrẹ itọpa PCB wa ko dara, ipari ti ifihan aago ati ifihan data yatọ pupọ. O rọrun lati fa iṣapẹẹrẹ ti ko tọ ti data, ati lẹhinna gbogbo eto kii yoo ṣiṣẹ ni deede.

Kí ló yẹ ká ṣe láti yanjú ìṣòro yìí? Nipa ti, a yoo ro pe ti awọn itọpa gigun kukuru ti wa ni gigun ki awọn ipari gigun ti ẹgbẹ kanna jẹ kanna, lẹhinna idaduro yoo jẹ kanna? Bawo ni lati ṣe gigun okun onirin naa? Lọ ni ayika! Bingo! Ko rọrun lati nipari pada si koko-ọrọ naa. Eyi ni iṣẹ akọkọ ti laini serpentine ni eto iyara to gaju. Yiyi, ipari dogba. O rọrun yẹn. A lo laini serpentine lati ṣe afẹfẹ ipari gigun. Nipa yiya laini serpentine, a le jẹ ki ẹgbẹ kanna ti awọn ifihan agbara ni ipari kanna, nitorinaa lẹhin ti ërún gbigba gba ifihan agbara, data kii yoo fa nipasẹ awọn idaduro oriṣiriṣi lori itọpa PCB. Yiyan ti ko tọ. Laini serpentine jẹ kanna bi awọn itọpa lori awọn igbimọ PCB miiran.

Wọn ti wa ni lo lati so awọn ifihan agbara, sugbon ti won wa ni gun ati ki o ko ni o. Nitorina laini ejo ko jin ko si ni idiju pupọ. Niwọn bi o ti jẹ kanna bi awọn onirin miiran, diẹ ninu awọn ofin wiwọ ti a lo nigbagbogbo tun wulo si awọn laini serpentine. Ni akoko kanna, nitori eto pataki ti awọn laini serpentine, o yẹ ki o fiyesi si rẹ nigbati o ba n ṣe ẹrọ. Fun apẹẹrẹ, gbiyanju lati tọju awọn ila serpentine ni afiwe si ara wọn siwaju sii. Kukuru, iyẹn ni, lọ yika tẹ nla bi ọrọ naa ṣe lọ, maṣe lọ ju ipon ati kekere ju ni agbegbe kekere kan.

Eyi ṣe iranlọwọ lati dinku kikọlu ifihan agbara. Laini serpentine yoo ni ipa buburu lori ifihan agbara nitori ilosoke atọwọda ti ipari ila, niwọn igba ti o ba le pade awọn ibeere akoko ninu eto, maṣe lo. Diẹ ninu awọn onimọ-ẹrọ lo DDR tabi awọn ifihan agbara iyara lati jẹ ki gbogbo ẹgbẹ dogba gigun. Awọn ila serpentine fo lori gbogbo igbimọ naa. O dabi wipe eyi ni o dara onirin. Ni otitọ, eyi jẹ ọlẹ ati aibikita. Ọpọlọpọ awọn aaye ti ko nilo lati jẹ ọgbẹ jẹ ọgbẹ, eyiti o sọ agbegbe ti igbimọ naa jẹ, ati tun dinku didara ifihan agbara. A yẹ ki o ṣe iṣiro idaduro idaduro ni ibamu si awọn ibeere iyara ifihan agbara gangan, nitorinaa lati pinnu awọn ofin onirin ti igbimọ naa.

Ni afikun si iṣẹ ti ipari dogba, ọpọlọpọ awọn iṣẹ miiran ti laini serpentine nigbagbogbo mẹnuba ninu awọn nkan lori Intanẹẹti, nitorinaa Emi yoo tun sọ ni ṣoki nipa rẹ nibi.

1. Ọkan ninu awọn ọrọ ti Mo nigbagbogbo rii ni ipa ti ibaamu impedance. Ọrọ yii jẹ ajeji pupọ. Imudani ti itọpa PCB jẹ ibatan si iwọn laini, igbagbogbo dielectric, ati ijinna ti ọkọ ofurufu itọkasi. Nigbawo ni o ni ibatan si laini ejo? Nigbawo ni apẹrẹ itọpa naa ni ipa lori ikọlu? Emi ko mọ ibiti orisun ọrọ yii ti wa.

2. o tun sọ pe o jẹ ipa ti sisẹ. Iṣẹ yii ko le sọ pe ko si, ṣugbọn ko yẹ ki o jẹ iṣẹ sisẹ ni awọn iyika oni-nọmba tabi a ko nilo lati lo iṣẹ yii ni awọn iyika oni-nọmba. Ninu iyika igbohunsafẹfẹ redio, itọpa serpentine le ṣe iyipo LC kan. Ti o ba ni ipa sisẹ lori ifihan agbara igbohunsafẹfẹ kan, o tun jẹ ohun ti o ti kọja.

3. eriali gbigba. Eyi le jẹ. A le rii ipa yii lori diẹ ninu awọn foonu alagbeka tabi awọn redio. Diẹ ninu awọn eriali ni a ṣe pẹlu awọn itọpa PCB.

4. Inductance. Eyi le jẹ. Gbogbo awọn itọpa lori PCB ni akọkọ ni inductance parasitic. O ṣee ṣe lati ṣe diẹ ninu awọn inductor PCB.

5. fiusi. Ipa yii jẹ ki n ya mi loju. Bawo ni okun waya serpentine kukuru ati dín ṣe n ṣiṣẹ bi fiusi? Iná nigba ti isiyi jẹ ga? A ko pa pata naa, iye owo fiusi yii ga ju, gan-an ko mo iru ohun elo ti yoo lo ninu.

Nipasẹ ifihan ti o wa loke, a le ṣalaye pe ni afọwọṣe tabi awọn iyika igbohunsafẹfẹ redio, awọn laini serpentine ni diẹ ninu awọn iṣẹ pataki, eyiti o pinnu nipasẹ awọn abuda ti awọn laini microstrip. Ninu apẹrẹ iyika oni nọmba, laini serpentine ni a lo fun gigun dogba lati ṣaṣeyọri ibaamu akoko. Ni afikun, laini serpentine yoo ni ipa lori didara ifihan agbara, nitorinaa awọn ibeere eto yẹ ki o ṣe alaye ninu eto, apọju eto yẹ ki o ṣe iṣiro ni ibamu si awọn ibeere gangan, ati laini serpentine yẹ ki o lo pẹlu iṣọra.