التعرجات Meander في الإيغل

مقدمة

لو دققت في معظم الدارات المطبوعة الدقيقة أو التي تحوي تطبيقات سريعة سنلاحظ بعض التعرجات في الأسلاك.

سنتعرف في المقال على التعرجات هذه، كما سنتعرف على كيفية إضافة تعرجات مثلها في التصميم باستخدام برنامج تصميم الدارات المطبوعة Eagle.

بداية كما يظهر في الصورة أدناه، فإنه هذا هو شكل التعرجات

يمكن تفسير وجود هذه التعرجات ضمن تفسيرين يعتمد على حسب وظيفة الدارة أو الخط:

• الاحتمال الأول (إشارات تفاضلية): هذا هو النوع الأول من التفسيرات لتعريج خط، حيث أن الإشارات التفاضلية تتألف من زوج من الأسلاك(الإشارات) ويعتمد المستقبل التفاضلي المبسط كما هو موضح من الصورة على استقبال الإشارة بأخد الفرق بين الإشارتين في السلكين التي تكون متعاكستين بحيث يكون المطال الناتج في الخرج هو ضعف مطال الإشارة في أحد السلكين. ولهذا فائدة في التخلص من الضجيج، إذا ان الضجيج وفي حال حدوثه فإنه سيكون متماثل على الخطين التفاضليين وبالتالي فإن الإشارات المتماثلة سيكون محصلتها في المستقبل التفاضلي صفر وبالتالي فإن تأثير الضجيج على الإشارة معدوم، طبعاً هذه الحالة العامة ويوجد حالات خاصة.

  

  وبالتالي فإنه من المهم  عندما تصل الإشارتين في السلكين أن تصلا للمستقبل في نفس اللحظة وإلا سيحدث خطأ وستكون الإشارة عديمة الفائدة، واختلاف أطوال الأسلاك يؤدي إلى تأخيرات مختلفة، لهذا في حال كأن أحد سلكي الزوج التفاصلي طويل والآخر قصير، فإنه يتم إضافة تعرجات إلى القصير ليصبح بطول الآخر، ومثال على الإشارات التفاضلية هو إشارة المعطيات في اليو إس بي D+,D- signals.
• الاحتمال الثاني(ملائمة الأطوال): قد لا يكون الإشارات في الأسلاك هي إشارات تفاضلية وإنما تحوي جزء من معلومات يجب أن تصل على التوازي في نفس الوقت، مثل المسارات التي تربط بين المعالج والذاكرة، فالبيانات عالية السرعة ويجب ان تصل بنفس الوقت، لذلك يجب أن تكون الخطوط لها نفس الطول بشكل عام ويتم التأكد من هذا بإضافة تعرجات إلى السلك القصير.

إضافة التعرجات في برنامج الإيغل

بداية لنقوم بإنشاء ملف brd عبر برنامج الإيغل دون مخطط نظري لتسهيل المثال، ثم سنقوم بإضافة أي عنصرين ADD وباعتبار أننا لسنا منطلقين من مخطط نظري فعلينا تعريف توصيلات من عندنا عبر SIGNAL

لكي بتعرف الإيغل على إشارتين أنهما تفاضليتان فإنه من الواجب تسمية الإشارتين بنفس الاسم بلاحقتين مختلفتين P و N مثال: USB_P,USB_N

سنقوم باختيار أي اسم وإعطاءه لزوج الأسلاك عبر تعليمة NAME ، بعد ذلك لو حاولنا رسم الخطوط ROUTE فسنلاحظ أن الإيغل سيبدأ برسم الخطين سوية.

ربما أول سؤال ستطرحه: “الأسلاك قريبة، كيف يمكن أن أباعدهم عن بعضهم؟”  يمكنك أن تقوم بذلك عبر تعليمة CLASS وهي خاصة بتحديد مواصفات كل class net، استخدام هذه الأداة مرتبط بالمخطط النظري إذا يجب تحديد كل سلك لأي net ينتمي وبالتالي عند استخدام تعليمة الCLASS في الإيغل يكون لها فائدة، فمثلاً نحدد عبر CLASS أن تكون الأسلاك التي تنتمي للشبكة POWER تبتعد عن الأسلاط المجاورة مسافة 25 mil وذلك عبر المُحدد clearance .

بغض النظر عن أداة CLASS يمكنك بسهولة التحكم بالبعد بين السلكين التفاضليين عبر تحديد الclearance في default بالرقم الذي تريده كما في الصورة

والآن لنقم بتوصيل الأسلاك وعند الرغبة في توصيل السلك الأول على حدى والثاني على حدى يتم ذلك عبر الضغط على ESC

والآن لنقم بتفعيل الأدات meander عبر التعليمة MEANDER أو الضغط على الزر

والآن لنقم بالضغط على أحد السلكين فإنه يجب أن يظهر لك المستطيل التالي

سيحوي المستطيل ثلاث معلومات:

• رقم: ويدل على طول أطول السلكين.
• نسبة مئوية أولى: مدى نسبة طول السلك المضغوط عليه من الرقم.
• نسبة مئوية ثانية: مدى نسبة طول السلك الآخر من الرقم.

استخدام التعليمة MEANDER يمكن أن يكون له أكثر من هدف:

• قياس طول أي سلك: وذلك عبر تفعيل الأداة والضغط crtl مع زر الماوس اليسار، وفي هذه الحالة أيضاً فإنه يخزن هذا الطول لديه كقيمة مرجعية ليقارن فيها طول الأسلاك الأخرى معها (النسبة المئوية).
  ملاحظة: يجب الانتباه أن الأداة تعطي الطول الكلي للسلك وليس الطول من طرف إلى آخر، أي لو أن سلك ما انطلق من نقطة وتفرع إلى سلكين، فإنه سيتم احتساب المسارين ضمن الطول، سواء كان السلك في نفس الطبقة أو كان في طبقتين مختلفتين.
• إضافة تعرجات للسلك القصير: في حال النسبة المئوية أقل من 100% فإن السلك أقل من المطلوب وبالتالي بتفعيل MEANDER و الضغط على السلك في مكان ما وإزاحة مؤشر الماوس قليلاً فإن تعرجات سوف تُضاف.
• الوصول إلى طول معين: عبر التعليمة MEANDER 100mm حيث 100mm هو الطول المطلوب ويتم إضافة تعرجات حتى يطل السلك للطول المطلوب.

  

• مقارنة طولين: يتم ذلك عبر تفعيل MEANDER والضغط ctrl+shift وسيقارن السلك مع طول مرجعي مخزن سابقاً عبر
  MEANDER+crtl
  

ملاحظات

1. إن اختيار clearance كبير عبر CLASS قد يؤدي إلى عدم التمكن من إضافة تعرجات .
2. يمكن إضافة تعرجات متناظرة على طرفي السلك عبر النمط المتناظر symmetric أو في طرف واحد asymmetric  في حال عدم وجود مساحة، ويمكن التنقل بين الوضعين عبر ضغطة زر يمين.