تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الدوائر عالية السرعة: العقب والحفر الخلفي وتكامل الإشارات

من السهل تجاهلها عند التوجيه.

إنها مجرد اتصالات رأسية - حتى تبدأ في قطع إشارتك.

عند السرعات المنخفضة، تتصرف الشقوق بشكل مثالي تقريبًا.
عند السرعات العالية، فإنها تقدم:

• انقطاع المعاوقة
• الانعكاسات
• فقدان الإدراج الإضافي

تأتي معظم المشاكل من شيء يسمى عبر كعب.

ما هو ثنائي الفينيل متعدد الكلور فيا؟

الممر عبارة عن ثقب مطلي يربط طبقات مختلفة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الأنواع الشائعة:

• عبر ثقب عبر (من أعلى إلى أسفل)
• أعمى عبر (من الطبقة الخارجية إلى الطبقة الداخلية)
• مدفون عبر (الطبقات الداخلية فقط)

من الناحية الكهربائية، الوصلة العابرة ليست مجرد وصلة - فهي تتصرف مثل بنية نقل صغيرة.

ما هو كعب العبور؟

كعب الوصلة هو الجزء غير المستخدم من الوصلة الذي يمتد خارج طبقة الإشارة.

مثال على ذلك:

• تنتقل الإشارة من الطبقة 1 ← الطبقة 3
• عبر الاستمرار حتى الطبقة 8
• القسم غير المستخدم (الطبقة 3 → 8) هو كعب الروتين

يعمل هذا الكعب مثل بنية رنانة.

لماذا تُعد "عبر الكعوب" مشكلة

عند التردد العالي، يتصرف العقب عند التردد العالي مثل خط نقل مفتوح الطرف.

هذا يخلق:

• الانعكاسات
• الرنين عند ترددات معينة
• تشويه الإشارة

في القياسات، يظهر هذا غالبًا على النحو التالي:

• الانخفاضات في فقدان الإدراج
• تغيرات المعاوقة غير المتوقعة

مفهوم ذو صلة: شرح خسارة الإدراج في ثنائي الفينيل متعدد الكلور (خسارة العازل مقابل خسارة الموصل)

متى تكون "فيا ستوبس" مهمة؟

لا يحتاج كل تصميم إلى القلق بشأنها.

تصبح مهمة عندما:

• معدلات البيانات عالية (عدة جيجابت في الثانية)
• حواف الإشارة سريعة جداً
• عدد الطبقات كبير (فيا أطول)

في التصميمات منخفضة السرعة، عادةً ما يكون التأثير ضئيلًا.

الحفر الخلفي (كيفية إصلاح المشكلة)

يزيل الحفر الخلفي الجزء غير المستخدم من الوصلة.

العملية:

• الحفر في الطريق بشكل طبيعي
• ثم احفر من الجانب الآخر لإزالة العقب

النتيجة:

• أقصر فعالية أقصر عبر
• انخفاض الانعكاس
• تحسين سلامة الإشارة

الحفر الخلفي مقابل عدم الحفر الخلفي

أسبكت	بدون مثقاب خلفي	مع المثقاب الخلفي
عبر كعب	حاضر	تمت إزالته
الانعكاسات	أعلى	أقل
فقدان الإدراج	أعلى	أقل
التكلفة	أقل	أعلى

الحفر الخلفي يضيف تكلفة - ولكن غالبًا ما يحل مشاكل حقيقية في SI.

طرق أخرى للحد من التأثير عبر

الحفر الخلفي ليس الخيار الوحيد.

1. استخدام الممرات العمياء/المدفونة

هذه تتجنب الكعوب الطويلة تماماً.

• أداء أفضل للإشارة
• تكلفة تصنيع أعلى

2. تقليل انتقالات الطبقات إلى الحد الأدنى

تضيف كل وسيلة من خلال إضافة الانقطاع.

انتقالات أقل → جودة إشارة أفضل.

3. تحسين حجم الوسادة المضادة

يؤثر الخلوص حول الوصلة (الوسادة المضادة) على المعاوقة.

• صغيرة جدًا → سعة أعلى
• كبير جداً → عدم تطابق المعاوقة

4. استخدم عبر الوسادة (عند الحاجة)

شائعة في التصاميم عالية الكثافة.

• مسار إشارة قصيرة
• الحث المخفض

ولكن يتطلب حشوة وطلاء مناسبين.

عبر التصميم والمقاومة

لا تكون الوصلة الوسيطة محايدة المعاوقة.

يقدم:

• السعة (للمستويات)
• الحث (من خلال البرميل)

وهذا يؤدي إلى انقطاع المعاوقة.

في التصاميم عالية السرعة، غالبًا ما يتم نمذجة الممرات وضبطها تمامًا مثل الآثار.

تفاعل المكدس: دليل تصميم مكدس ثنائي الفينيل متعدد الكلور FR4

مسار العبور والعودة

يجب أن يتبع التيار المرتد الإشارة خلال الانتقال عبر.

إذا لم يكن هناك مرجع قريب من خلال:

• مسار الإرجاع معطل
• زيادة مساحة الحلقة
• زيادة الضوضاء

الحل:

• وضع الشقوق الأرضية بالقرب من شقوق الإشارة

المزيد من التفاصيل: مسار عودة ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمستوى الأرضي في التصميم عالي السرعة

كيفية تصميم الشقوق لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية السرعة

ملاحظات التصميم العملي

من تصاميم حقيقية:

• عن طريق الكعوب غالبًا ما تظهر على أنها طفرات خسارة غير مبررة
• الحفر الخلفي شائع في اللوحات الخلفية عالية السرعة
• يؤدي تجاهل فتحات مسار الإرجاع إلى مشاكل في التداخل الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي
• عبر التصميم أكثر أهمية مع زيادة معدل البيانات

الخاتمة

في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة، لم تعد الفتحات “مجرد وصلات”.”

فهي تقدم انقطاعات في المعاوقة ويمكن أن تؤثر بشكل كبير على سلامة الإشارة. يمكن أن تتسبب في حدوث انعكاسات ومشاكل في الرنين عند الترددات العالية.

يعد التصميم الدقيق عبر التصميم - بما في ذلك الحفر الخلفي والتحكم الهندسي والتخطيط المناسب لمسار العودة - أمرًا ضروريًا للحصول على أداء عالي السرعة يمكن الاعتماد عليه.

الأسئلة الشائعة