PCB ঐতিহ্যগত চার-স্তর স্ট্যাকিং এর অসুবিধা

ইন্টারলেয়ার ক্যাপ্যাসিট্যান্স যথেষ্ট বড় না হলে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি বোর্ডের একটি অপেক্ষাকৃত বড় এলাকায় বিতরণ করা হবে, যাতে ইন্টারলেয়ার প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায় এবং রিটার্ন কারেন্ট উপরের স্তরে ফিরে যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, এই সংকেত দ্বারা উত্পন্ন ক্ষেত্রটি কাছাকাছি পরিবর্তনশীল স্তর সংকেতের ক্ষেত্রে হস্তক্ষেপ করতে পারে। এটা আমরা মোটেও আশা করেছিলাম না। দুর্ভাগ্যবশত, 0.062 ইঞ্চি একটি 4-স্তর বোর্ডে, স্তরগুলি অনেক দূরে এবং ইন্টারলেয়ার ক্যাপাসিট্যান্স ছোট
যখন ওয়্যারিং লেয়ার 1 থেকে লেয়ার 4 বা এর বিপরীতে পরিবর্তিত হয়, তখন এই সমস্যাটি ছবি হিসাবে দেখানো হবে
খবর13
চিত্রটি দেখায় যে যখন সংকেত স্তর 1 থেকে স্তর 4 (লাল রেখা) পর্যন্ত ট্র্যাক করে, তখন রিটার্ন কারেন্টকে অবশ্যই সমতল (নীল রেখা) পরিবর্তন করতে হবে। যদি সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি যথেষ্ট বেশি হয় এবং প্লেনগুলি একসাথে কাছাকাছি থাকে, তাহলে রিটার্ন কারেন্ট গ্রাউন্ড লেয়ার এবং পাওয়ার লেয়ারের মধ্যে বিদ্যমান ইন্টারলেয়ার ক্যাপ্যাসিট্যান্সের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে। যাইহোক, রিটার্ন কারেন্টের জন্য সরাসরি পরিবাহী সংযোগের অভাবের কারণে, প্রত্যাবর্তন পথটি বাধাগ্রস্ত হয় এবং আমরা এই বিঘ্নটিকে নীচের ছবির মতো প্লেনগুলির মধ্যে একটি প্রতিবন্ধকতা হিসাবে ভাবতে পারি
খবর14
ইন্টারলেয়ার ক্যাপ্যাসিট্যান্স যথেষ্ট বড় না হলে, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি বোর্ডের একটি অপেক্ষাকৃত বড় এলাকায় বিতরণ করা হবে, যাতে ইন্টারলেয়ার প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায় এবং রিটার্ন কারেন্ট উপরের স্তরে ফিরে যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, এই সংকেত দ্বারা উত্পন্ন ক্ষেত্রটি কাছাকাছি পরিবর্তনশীল স্তর সংকেতের ক্ষেত্রে হস্তক্ষেপ করতে পারে। এটা আমরা মোটেও আশা করেছিলাম না। দুর্ভাগ্যবশত, 0.062 ইঞ্চি একটি 4-স্তর বোর্ডে, স্তরগুলি অনেক দূরে (অন্তত 0.020 ইঞ্চি), এবং ইন্টারলেয়ার ক্যাপাসিট্যান্স ছোট। ফলস্বরূপ, উপরে বর্ণিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ ঘটে। এটি সিগন্যালের অখণ্ডতার সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে না, তবে এটি অবশ্যই আরও EMI তৈরি করবে। এই কারণেই, ক্যাসকেড ব্যবহার করার সময়, আমরা স্তর পরিবর্তন এড়াই, বিশেষ করে ঘড়ির মতো উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলির জন্য।
নীচের ছবির মতো দেখানো রিটার্ন কারেন্ট দ্বারা অভিজ্ঞ প্রতিবন্ধকতা কমাতে ট্রানজিশন পাস হোলের কাছে একটি ডিকপলিং ক্যাপাসিটর যুক্ত করা সাধারণ অভ্যাস। যাইহোক, এই ডিকপলিং ক্যাপাসিটর কম স্ব-অনুনাদিত ফ্রিকোয়েন্সির কারণে ভিএইচএফ সংকেতগুলির জন্য অকার্যকর। 200-300 MHz-এর বেশি ফ্রিকোয়েন্সি সহ AC সিগন্যালের জন্য, আমরা কম-প্রতিবন্ধকতার রিটার্ন পাথ তৈরি করতে ক্যাপাসিটর ডিকপলিং এর উপর নির্ভর করতে পারি না। অতএব, আমাদের একটি ডিকপলিং ক্যাপাসিটর (200-300 MHz এর নিচে) এবং উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সির জন্য একটি অপেক্ষাকৃত বড় ইন্টারবোর্ড ক্যাপাসিটর প্রয়োজন।
খবর15
কী সিগন্যালের স্তর পরিবর্তন না করে এই সমস্যাটি এড়ানো যায়। যাইহোক, ফোর-লেয়ার বোর্ডের ছোট ইন্টারবোর্ড ক্যাপাসিট্যান্স আরেকটি গুরুতর সমস্যার দিকে নিয়ে যায়: পাওয়ার ট্রান্সমিশন। ঘড়ি ডিজিটাল আইসি সাধারণত বড় ক্ষণস্থায়ী শক্তি সরবরাহ কারেন্ট প্রয়োজন. আইসি আউটপুটের উত্থান/পতনের সময় কমে যাওয়ার সাথে সাথে আমাদের উচ্চ হারে শক্তি সরবরাহ করতে হবে। চার্জের উৎস প্রদান করতে, আমরা সাধারণত প্রতিটি লজিক আইসি-এর খুব কাছাকাছি ডিকপলিং ক্যাপাসিটার রাখি। যাইহোক, একটি সমস্যা আছে: যখন আমরা স্ব-অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি অতিক্রম করি, তখন ডিকপলিং ক্যাপাসিটরগুলি দক্ষতার সাথে শক্তি সঞ্চয় এবং স্থানান্তর করতে পারে না, কারণ এই ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে ক্যাপাসিটর একটি আবেশকের মতো কাজ করবে।
যেহেতু বেশিরভাগ IC-এর আজ দ্রুত উত্থান/পতনের সময় (প্রায় 500 পিএস), আমাদের ডিকপলিং ক্যাপাসিটরের তুলনায় উচ্চ স্ব-অনুনাদিত ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি অতিরিক্ত ডিকপলিং কাঠামো প্রয়োজন। একটি সার্কিট বোর্ডের ইন্টারলেয়ার ক্যাপাসিট্যান্স একটি কার্যকর ডিকপলিং স্ট্রাকচার হতে পারে, যদি স্তরগুলি পর্যাপ্ত ক্যাপাসিট্যান্স প্রদানের জন্য একে অপরের কাছাকাছি থাকে। অতএব, সাধারণভাবে ব্যবহৃত ডিকপলিং ক্যাপাসিটার ছাড়াও, আমরা ডিজিটাল আইসিকে ক্ষণস্থায়ী শক্তি সরবরাহ করতে ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত পাওয়ার স্তর এবং স্থল স্তরগুলি ব্যবহার করতে পছন্দ করি।
দয়া করে মনে রাখবেন যে সাধারণ সার্কিট বোর্ড উত্পাদন প্রক্রিয়ার কারণে, আমাদের সাধারণত চার-স্তর বোর্ডের দ্বিতীয় এবং তৃতীয় স্তরের মধ্যে পাতলা অন্তরক থাকে না। দ্বিতীয় এবং তৃতীয় স্তরের মধ্যে পাতলা ইনসুলেটর সহ একটি চার-স্তর বোর্ডের দাম প্রচলিত চার-স্তর বোর্ডের চেয়ে অনেক বেশি হতে পারে।