Rancangan Elektronik - Alasan untuk PCB merancang garis ular kelajuan tinggi?

Garis serpentine sangat umum,terdapat beberapa penggunaan, dan pembayaran lambat (isometrik masa) dalam rancangan konvensional yang paling digunakan; melalui angin wayar untuk mengawal panjang wayar, kawalan lebar wayar, angin ruang wayar, dikenali sebagai garisan ular.

Sebelum menjelaskan kabel PCB sebelum menyelesaikan kerja pemeriksaan, saya akan memperkenalkan anda kepada tiga teknik kabel istimewa untuk rancangan PCB.

Garis bentangan PCB akan dijelaskan dari tiga aspek: garis sudut kanan, kawat perbezaan, dan garis ular:

Garis sudut kanan (tiga aspek). Kesan garis sudut-kanan pada isyarat terutama diselarang dalam tiga aspek:Pertama, sudut boleh sama dengan muatan kapasitif pada garis transmisi, yang memperlambat masa naik, dan kedua ialah penghentian impedance akan menyebabkan refleksi isyarat,ketiga adalah tip sudut-kanan yang dijana oleh EMI, yang melebihi medan desain RF 10GHz,sudut kanan kecil ini mungkin menjadi fokus masalah kelajuan tinggi.

Kawalan berbeza ("panjang sama,jarak sama,kapal rujukan"). Apakah isyarat perbezaan (isyarat perbezaan)? Dalam terminologi populer, pemandu menghantar dua isyarat terbalik yang sama, dan penerima menentukan keadaan logik "0" atau "1" dengan membandingkan perbezaan antara kedua-dua tegangan. Dan pasangan wayar yang membawa isyarat perbezaan dipanggil wayar perbezaan.

Berbanding dengan wayar isyarat satu-akhir biasa, keuntungan paling jelas isyarat perbezaan terletak dalam tiga aspek berikut:

1) Kemampuan anti-gangguan kuat, kerana sambungan antara dua garis perbezaan adalah sangat baik. Apabila terdapat gangguan bunyi dari luar, ia disambung dengan dua garis hampir pada masa yang sama, dan akhir penerima hanya memberi perhatian kepada perbezaan antara dua isyarat, jadi bunyi Mod umum luaran boleh dibatalkan sepenuhnya.

2) Ia boleh menekan EMI secara efektif. Untuk sebab yang sama, disebabkan polariti dua isyarat, medan elektromagnetik luaran mereka boleh membatalkan satu sama lain. Semakin dekat sambungan, semakin kurang tenaga elektromagnetik dilepaskan ke dunia luar.

3) Posisi masa yang tepat, kerana perubahan suis isyarat berbeza ditempatkan di persimpangan kedua-dua isyarat, tidak seperti isyarat satu-akhir biasa yang bergantung pada penilaian tekanan ambang tinggi dan rendah, jadi melalui proses ini, kesan suhu adalah kecil dan boleh dikurangkan ralat masa juga lebih sesuai untuk sirkuit isyarat amplitud rendah.

LVDS popular semasa (Isyaratan Perbezaan Tengah rendah) merujuk kepada teknologi isyarat perbezaan amplitud kecil ini.

3.Garis ular (larangan penyesuaian). Garis ular adalah kaedah kabel yang biasanya digunakan dalam bentangan. Tujuannya utama adalah untuk menyesuaikan lambat untuk memenuhi keperluan desain masa sistem. Yang paling kritikal dari dua parameter ialah panjang sambungan selari (Lp) dan jarak sambungan (S). Jelas sekali, apabila isyarat dihantar pada garis ular, dalam mod perbezaan, akan ada sambungan antara segmen garis selari, dan S yang lebih kecil adalah lebih besar Lp, semakin besar darjah sambungan. Ia mungkin menyebabkan pengurangan keterlaluan penghantaran dan mengurangkan kualiti isyarat yang disebabkan oleh perbualan salib. Mekanisme boleh rujuk ke analisis mod umum dan pembicaraan salib mod berbeza.

Aplikasi garis serpentin berbeza, perannya juga berbeza, sekitar beberapa peran utama berikut:

Laras lambat untuk memenuhi keperluan masa

Kerana rancangan sirkuit kelajuan tinggi, sebahagian kelajuan penghantaran isyarat sangat cepat, jadi masa penghantaran isyarat (iaitu lambat) dalam panjang berbeza garis akan berbeza.

Jika isyarat tidak tiba pada masa yang sama, ini boleh menghasilkan ralat data atau ketidakstabilan sistem.

Jelas, ular boleh digunakan untuk meningkatkan panjang garis tertentu, dan panjang dan bentuk ular boleh dikawal dengan tepat mengikut keperluan desain. Dengan menyesuaikan darjah dan bilangan bengkok dalam serpentine, jurutera bentangan boleh meningkat atau mengurangkan panjang garis dengan tepat untuk sepadan dengan lambat laluan kritik lain, sehingga laluan kritik di seluruh sirkuit mempunyai lambat yang sama untuk memenuhi keperluan desain masa sistem.

Kurangkan Interferensi Elektromagnetik (EMI) dan Interferensi Frekuensi Radio (RFI)

Bentuk sinuus penyesuaian ular boleh menyebarkan tenaga radian yang asalnya berkoncentrasi di satu kawasan ke kawasan yang lebih besar, yang membantu mengurangkan intensiti radiasi di kawasan tertentu, dengan itu mengurangkan gangguan ke persekitaran sekitar.

Pada masa yang sama, yang lebih penting, apabila dua garisan serpentin jiran pada masa yang sama dengan saiz yang sama, arah bertentangan dengan semasa, medan magnetik yang dijana oleh mereka akan membatalkan satu sama lain, dengan cara yang mengurangkan radiasi elektromagnetik, mengurangkan gangguan sirkuit atau peralatan lain.

Sudah tentu, dalam rancangan sirkuit densiti tinggi, mungkin ada saling bercakap dan sambungan antara garis isyarat yang berbeza. Jalan serpentine boleh mengurangkan kedekatan fizikal antara garis isyarat dengan mengubah bentuk dan bentuk garis, sehingga mengurangkan kesan salib dan sambungan antara isyarat.

Persamaan Impedance

Perpadanan kemudahan adalah pertimbangan reka penting dalam sirkuit tertentu, seperti sirkuit frekuensi radio (RF) atau sirkuit transmisi data kelajuan tinggi.

Jalur ular, bersama dengan menyesuaikan lebar wayar dan tebal foli tembaga, boleh digunakan untuk menyesuaikan halangan garis untuk sepadan dengan halangan antara sumber dan muatan, dengan itu mengurangkan refleksi dan kerugian dan meningkatkan efisiensi penghantaran isyarat.

Pemegangan Kadar Tinggi

Jajaran serpentin sama dengan kola induktif sederhana, yang boleh menekan beberapa isyarat frekuensi tinggi disebabkan prinsip induksi elektromagnetik.

Kegagalan

Garis serpentine boleh membuat kabel kompleks dan memerlukan banyak pengiraan dan optimasi, yang meningkatkan kesulitan desain dan penghasilan, dan mungkin membawa kepada biaya tambahan dan masa overhead.

Sementara itu, kualiti isyarat menurun, yang mungkin mengubah kualiti penghantaran isyarat. Kerana bengkok dan meandering wayar isyarat dalam jajaran serpentine, isyarat mungkin mengalami lebih banyak kerugian dan gangguan semasa penghantaran, yang menyebabkan kerugian kualiti isyarat, seperti penyelesaian isyarat dan meningkatkan bunyi.

Berikut adalah beberapa cadangan untuk jurutera layout untuk menangani garis ular:

1) Maximize the distance (S) of the parallel segment,at least greater than 3h,where h refers to the distance from the signal line to the reference plane. Ia adalah populer untuk mengelak garis Big Bend. Selama s cukup besar, kesan sambungan antara satu sama lain boleh hampir sepenuhnya dihindari.

2) Kurangkan panjang sambungan LP. Apabila lambat LP dua kali lebih dekat atau melebihi masa naik isyarat, perbualan salib yang berasal akan mencapai ketepuan.

3) Lembatan penghantaran isyarat disebabkan oleh garis serpentin garis garis (garis garis) atau garis micro-garis terkubur (garis mikro-garis terkandung) adalah kurang daripada lambat penghantaran isyarat garis micro-garis (garis mikro-garis). Secara teori, disebabkan perbezaan mod salib, garis garis garis tidak akan mempengaruhi kadar pemindahan.

4) Keperluan kelajuan tinggi dan masa yang ketat bagi garis isyarat, cuba untuk tidak mengambil garis ular, terutama pada garis pembuluhan skala kecil.

5) Kadang-kadang mungkin menggunakan kawat ular pada mana-mana sudut,yang boleh mengurangi sambungan antara satu sama lain.

6) Rancangan PCB kelajuan tinggi, garis ular tidak mempunyai kemampuan penapisan atau anti gangguan, yang hanya akan mengurangi kualiti isyarat, jadi ia hanya boleh digunakan untuk persamaan siri masa dan tidak mempunyai tujuan lain.

7) Kadang-kadang kaedah pembuluhan wayar spiral boleh dianggap, dan kesan paparan simulasi lebih baik daripada kesan wayar serpentine biasa. Selepas penghalaan PCB, kabel selesai? Jelas, tidak! Ia juga sangat diperlukan selepas kerja pemeriksaan kabel PCB, jadi bagaimana untuk memeriksa rancangan dan kabel PCB, tetapi juga untuk belajar lebih mengenai pengetahuan berkaitan lain.

Garis serpentin adalah kaedah kabel PCB biasa, boleh membantu mengurangi gangguan elektromagnetik dan isyarat salib, meningkatkan kestabilan sirkuit dan kepercayaan. Dalam rancangan sirkuit frekuensi tinggi dan kelajuan tinggi, aplikasi yang masuk akal penyesuaian ular boleh bermain peran penting, adalah salah satu cara teknikal penting dalam rancangan PCB.