PCB Teknik - pcb tasarımında yılan uygulamaları nedir?

PCB çizimlerin planlamasında insanların yılan çizgisini sorguladığını göreceksiniz. Genelde yılan çizgilerini görebileceğimiz yerler genellikle yüksek hızlı yoğunlukta tahtalar, yılan çizgileri ile tahtalar daha yüksek sonlardır ve yılan çizgilerini nasıl çizmeyi bilen bir ustadır. İnternet üzerinde yılan şeklinde bulunan hatlar hakkında da bir sürü makale var ve ben her zaman bazı postaların içeriğinin yenilerini yoldan çıkaracağını düşünüyorum, insanlara karıştıracağını ve sanatçı engelleri oluşturacaktır. Yani yılan çizgisinin pratik uygulamasına bakalım.

Yıldız çizgisini anlamak için önce PCB yolculuğu hakkında konuşalım. Bu konsept tanıtılması gerekmiyor gibi görünüyor. Yazılım mühendislerinin her gün yaptığı rahatsızlıklar çalışmaları. PCB'deki her izleri, donanım mühendisi tarafından birine çekilir. Ne diyebilir? Aslında, bu basit yönlendirme genellikle gözümüzün önüne gelen birçok bilgi noktaları da var. Örneğin, mikrostrip çizgisinin ve strip çizgisinin konsepti. Kısa olarak, mikrostrip çizgi PCB tahtasının yüzeyinde çalışan izler ve strip çizgi PCB'nin iç katında çalışan izler. Bu iki çizgi arasındaki fark nedir? Mikrostrip çizginin referans uçağı PCB'nin iç katının yeryüzündeki uçağıdır ve izlerin diğer tarafı havaya gösterildir, böylece izlerin etrafındaki dielektrik konstantı, örneğin, genelde kullanılan FR4 substratının dielektrik konstantı, yaklaşık 4.2'dir ve havanın dielektrik konstantı 1'dir. Strip çizginin üst ve aşağı tarafından da referans uçakları var.

Bütün izler PCB substratının yakınlarında kaplı ve izlerin etrafında dielektrik konstantı aynı. Bu da TEM dalgalarının yayılmasını ve mikrostrip çizgisindeki kvasi-TEM dalgalarının yayılmasını oluşturur. Neden küsi-TEM dalgası? Bu, hava ve PCB substratı arasındaki arayüzde fazla uyuşturucu yüzünden neden oluyor. TEM dalgası nedir? Bu konuda daha derin kazarsak, on ve yarım ay içinde bitiremeyiz. Uzun bir hikaye kısa etmek için, mikrostrip çizgi ya da strip çizgi olsa da, onların etkisi signaller taşımaktan, dijital sinyaller ya da analog sinyaller taşımaktan başka bir şey değil. Bu sinyaller bir taraftan diğerine elektromagnetik dalgalar şeklinde yayılır. Dalga olduğu için hızlı olmalı. PCB izlerindeki sinyalin hızı nedir? Diyelektrik konstantlerin farkına bağlı, hızı da farklı. Havadaki elektromagnetik dalgaların yayılma hızı çok bilinen ışık hızı. Diğer medya'daki propagasyon hızı, aşağıdaki formülle hesaplamalı:

V=C/Er0.5

Bu arada, V ortamdaki propagasyon hızı, C ışığın hızı ve Er ortamın dielektrik konstantüdür. Bu formül aracılığıyla, PCB izlerindeki sinyal transmisi hızını kolayca hesaplayabiliriz. Örneğin, sadece FR4 substratının dielektrik konstantünü formül hesaplamasına alıyoruz, yani FR4 substratındaki sinyal transmisi hızının ışık hızının yarısı olduğunu anlamına gelir. Ancak yüzeysel katmanın mikrostrip çizgisine göre, çünkü yarısı havada ve yarısı substratda, dielektrik konstantı biraz azaldırılacak, bu yüzden transmis hızı strip çizgisinden biraz daha hızlı olacak. Genelde kullanılan empirik veriler mikrostrup çizginin izlerinin gecikmesi yaklaşık 140ps/inç ve strip çizginin izlerinin gecikmesi yaklaşık 166ps/inç.

Yukarıdan bahsetdiği gibi, PCB'deki sinyal iletişimi gecikti sadece bir amaç var. Bu demek oluyor ki, sinyal bir pinten diğer pine bir anda izler üzerinden yayılmaz. Sinyal iletişim hızı çok hızlı olsa da, izler uzunluğu yeterince uzun sürece, bu hâlâ sinyal iletişimi etkileyecek. Örneğin, 1GHz sinyali için, dönemin 1ns ve yükselmesi ya da düşen kısmının zamanı periyonun 10'ünün yaklaşık, sonra 100ps. Eğer izlerimizin uzunluğu 1 inç (yaklaşık 2.54 cm üzerinde) geçerse, transmission gecikmesi yükselen bir kenardan daha fazla olacak. Eğer izler 8 inç (yaklaşık 20 cm üzerinde), gecikme tam bir döngü olabilir! Görünüşe göre PCB'nin bu kadar büyük bir etkisi var, tahtalarımızın 1 inç fazla izleri olması çok yaygın. Yani gecikme kurulun normal çalışmasına etkileyecek mi? Eğer sadece bir sinyal varsa ve diğer sinyaller kapanmak istemiyorsa, gecikme etkisi yok gibi görünüyor. Ancak hızlı sistemde bu gecikme gerçekten etkisi olacak.

Diğer izler ile aynı olduğundan beri, genelde kullanılan bir sürücü kurallar da yılan çizgilerine uygulanır. Aynı zamanda, yılan çizgilerinin özel yapısı yüzünden, uçarken ona dikkat etmelisin. Örneğin, yılan çizgilerini birbiriyle daha uzak tutmaya çalışın. Kısa süre, eski söz büyük bir bölgede dolaşır, çok yoğun ve küçük bir bölgede çok küçük olmayın. Hepsi sinyal araştırmalarını azaltmaya yardım ediyor. Yıldız çizgisinin sistemdeki zamanlama ihtiyaçlarına uygun olduğu sürece, ihtiyacı olmazsa kullanmayın. Bazı mühendisler bütün grup uzunluğunu eşit etmek için DDR veya yüksek hızlı sinyalleri kullanır ve yılan şeklindeki çizgiler her tarafından uçar. Görünüşe göre bu daha iyisi. Çalışmada, bu boş zamanı ve sorumsuz olmak için gösterildir. Kablonlanması gereken birçok yer yara, sadece tahta bölgesini harcamak değil, sinyal kalitesini de azaltmak. Gerçek sinyal hızlı ihtiyaçlarına dayanarak geciktiğimiz kalıcı hesaplamalıyız ve sonra kurulu yönetme kurallarını belirlemeliyiz.

Eğer uzunluğun etkisine rağmen, internet makalelerinde sık sık anlatılan yılan çizgisinin başka etkisini gördüm. Bu da kısa bir tanıtım.

1. Genelde görülen bir tartışma, impedance eşleşmesinin etkisi. Bu tartışma çok tuhaf. PCB izlerin impedansı çizgi genişliği, dielektrik konstantiyle ve referens uçağının uzağına bağlı. Yılan çizgisine ne zaman bağlı? İzlerin biçimi ne zaman impedansı etkiler? Bu ifadenin kaynağının nereden geldiğini bilmiyorum.

2. Ayrıca filtreleme etkisi var. Bu etkisi yoktur, ama dijital devrelerde filtreleme etkisi olmamalı. Belki de bu fonksiyonu dijital devrelerde kullanmamız gerekmiyor. Radyo frekansı devrelerinde, yılan izleri bir LC devre oluşturabilir. Eğer belirli bir frekans sinyaline filtreleme etkisi varsa, hâlâ geçmiştir.

3. Induksyon, bu olabilir. Orijinal PCB'deki tüm izler parazitik etkisi var. Bazı PCB induktörleri yapmak mümkün.

4. Anteni kabul et, bu olabilir. Bu etkisi bazı cep telefonları ya da radyoları üzerinde görebiliriz. Bazı antenler PCB izleriyle yapılır.

5. Fuck, bu etkisi beni kaçırıyor. Kısa ve kısa yılan kablosu fizik olarak nasıl çalışıyor? Ağır yüksek olduğunda yakın mı? Tahta kırılmıyor, bu füsatın fiyatı çok yüksektir. Ne t ür uygulama kullanılacağını gerçekten anlamıyorum.