Pourquoi plier les pistes?



Chaque radio-amateur novice a prêté attention aux boucles obscures supplémentaires sur les cartes de circuits imprimés. Pourquoi plier la piste, créer des interférences supplémentaires s'il est plus rationnel de rendre la piste droite?



Pourquoi plier les pistes?


La vitesse d'un signal électrique est égale à la vitesse de la lumière. Il n'y a rien de plus rapide que cela. Un signal électrique parcourt 299 792 458 mètres par seconde! C'est presque comme de la Terre à la Lune. Il semblerait - d'où viennent nos petits chemins? Jetons un coup d'œil aux niveaux d'un bus de données.


Fig. 1. Niveaux de signal du bus SPI

Dans le diagramme, la période d'un cycle du signal d'horloge est indiquée par la lettre T. Calculons sa longueur si la vitesse du bus (ainsi que la fréquence d'horloge dans ce cas) = ​​1 MHz.

299.792.458 m / 1.000.000 fois = 299,79 mètres.

Il n'y a rien à craindre. Imaginez maintenant que la fréquence du bus = 2 GHz. Ensuite, la longueur de la période d'un battement est obtenue = 15 cm. Présentons par exemple cet exemple - nous avons divisé la planche et la longueur de la piste de battement s'est avérée = 4 cm, et la longueur de la piste avec des données = 20 cm. Cela signifie que lorsque le premier battement se termine à la fin de la piste de battement , le signal sur la piste de données sera toujours en route.


Fig. 2. Le passage des signaux le long des pistes

Dans cet exemple, dans le premier bit, nous avons envoyé 1. La piste d'horloge a fonctionné un cycle et le deuxième bit a démarré. Dans le même temps, l'unité n'a pas encore atteint la piste de données. Si les données sont reconnues sur un front ascendant (c'est-à-dire lorsque le signal d'horloge passe de 0 à 1), le deuxième bit est également obtenu = 0, car 1 n'a pas encore atteint le premier bit à la fin de la piste 0. Nous ne verrons que notre propre unité troisième temps! Si les données sont reconnues sur le front descendant du signal d'horloge, alors nous verrons dans le deuxième bit une unité à partir du premier bit.

D'où les conclusions:
  1. afin de reconnaître les données avec un front montant du signal d'horloge, la longueur de la piste de données doit être de la même longueur ou plus courte qu'une demi-période maximum du signal d'horloge.
  2. pour identifier les données avec un front descendant du signal d'horloge, la longueur de la piste de données doit être de la même longueur ou plus longue qu'une demi-période maximum du signal d'horloge.


La tolérance de demi-période est prise sous condition, car elle doit toujours tenir compte de la vitesse du microcircuit récepteur. Autrement dit, la tolérance est moindre.

Tolérance (supérieure ou inférieure) = 299 792 458 / (2 * Clock_frequency) - 299 792 458 / receiver_port_switching speed.

Si la piste est située entre deux couches conductrices continues, la tolérance résultante doit être réduite de moitié (pour textolite).
Parfois, les spécifications indiquent explicitement la tolérance pour la différence de longueur des pistes.

Source: https://habr.com/ru/post/fr395625/


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