ইঞ্জিনিয়ারিং ক্ষেত্রে ডিজিটাল ডিজাইনার এবং ডিজিটাল সার্কিট বোর্ড ডিজাইন বিশেষজ্ঞদের সংখ্যা ক্রমাগত বাড়ছে, যা শিল্পের বিকাশের প্রবণতা প্রতিফলিত করে। যদিও ডিজিটাল ডিজাইনের উপর জোর দেওয়া ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিতে বড় ধরনের উন্নয়ন এনেছে, এটি এখনও বিদ্যমান এবং সর্বদা কিছু সার্কিট ডিজাইন থাকবে যা অ্যানালগ বা বাস্তব পরিবেশের সাথে ইন্টারফেস করে। অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ক্ষেত্রগুলিতে তারের কৌশলগুলির কিছু মিল রয়েছে তবে আপনি যখন আরও ভাল ফলাফল পেতে চান, তাদের বিভিন্ন তারের কৌশলগুলির কারণে, সাধারণ সার্কিট ওয়্যারিং ডিজাইন আর সর্বোত্তম সমাধান নয়।
এই নিবন্ধটি বাইপাস ক্যাপাসিটার, বিদ্যুৎ সরবরাহ, গ্রাউন্ড ডিজাইন, ভোল্টেজ ত্রুটি এবং পিসিবি তারের কারণে সৃষ্ট বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ (ইএমআই) এর ক্ষেত্রে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ওয়্যারিংয়ের মধ্যে প্রাথমিক মিল এবং পার্থক্য নিয়ে আলোচনা করেছে।
ইঞ্জিনিয়ারিং ক্ষেত্রে ডিজিটাল ডিজাইনার এবং ডিজিটাল সার্কিট বোর্ড ডিজাইন বিশেষজ্ঞদের সংখ্যা ক্রমাগত বাড়ছে, যা শিল্পের বিকাশের প্রবণতা প্রতিফলিত করে। যদিও ডিজিটাল ডিজাইনের উপর জোর দেওয়া ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিতে বড় ধরনের উন্নয়ন এনেছে, এটি এখনও বিদ্যমান এবং সর্বদা কিছু সার্কিট ডিজাইন থাকবে যা অ্যানালগ বা বাস্তব পরিবেশের সাথে ইন্টারফেস করে। অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ক্ষেত্রগুলিতে তারের কৌশলগুলির কিছু মিল রয়েছে তবে আপনি যখন আরও ভাল ফলাফল পেতে চান, তাদের বিভিন্ন তারের কৌশলগুলির কারণে, সাধারণ সার্কিট ওয়্যারিং ডিজাইন আর সর্বোত্তম সমাধান নয়।
এই নিবন্ধটি বাইপাস ক্যাপাসিটার, বিদ্যুৎ সরবরাহ, গ্রাউন্ড ডিজাইন, ভোল্টেজ ত্রুটি এবং পিসিবি তারের কারণে সৃষ্ট বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ (ইএমআই) এর ক্ষেত্রে অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ওয়্যারিংয়ের মধ্যে প্রাথমিক মিল এবং পার্থক্য নিয়ে আলোচনা করেছে।
সার্কিট বোর্ডে বাইপাস বা ডিকোপলিং ক্যাপাসিটার যুক্ত করা এবং বোর্ডে এই ক্যাপাসিটারগুলির অবস্থান ডিজিটাল এবং অ্যানালগ ডিজাইনের জন্য সাধারণ জ্ঞান। তবে মজার বিষয়, কারণগুলি আলাদা।
অ্যানালগ ওয়্যারিং ডিজাইনে, বাইপাস ক্যাপাসিটারগুলি সাধারণত বিদ্যুৎ সরবরাহের উপর উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলি বাইপাস করতে ব্যবহৃত হয়। যদি বাইপাস ক্যাপাসিটারগুলি যুক্ত না করা হয় তবে এই উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলি পাওয়ার সাপ্লাই পিনের মাধ্যমে সংবেদনশীল অ্যানালগ চিপগুলি প্রবেশ করতে পারে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, এই উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলির ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলি দমন করার জন্য অ্যানালগ ডিভাইসের ক্ষমতা ছাড়িয়ে যায়। যদি বাইপাস ক্যাপাসিটারটি অ্যানালগ সার্কিটে ব্যবহার না করা হয় তবে সংকেত পথে শব্দটি চালু করা যেতে পারে এবং আরও গুরুতর ক্ষেত্রে এটি এমনকি কম্পনের কারণ হতে পারে।
অ্যানালগ এবং ডিজিটাল পিসিবি ডিজাইনে, বাইপাস বা ডিকোপলিং ক্যাপাসিটারগুলি (0.1UF) যতটা সম্ভব ডিভাইসের কাছাকাছি স্থাপন করা উচিত। পাওয়ার সাপ্লাই ডিকোপলিং ক্যাপাসিটার (10 ইউএফ) সার্কিট বোর্ডের পাওয়ার লাইনের প্রবেশদ্বারে স্থাপন করা উচিত। সমস্ত ক্ষেত্রে, এই ক্যাপাসিটারগুলির পিনগুলি সংক্ষিপ্ত হওয়া উচিত।
চিত্র 2 -এ সার্কিট বোর্ডে, শক্তি এবং স্থল তারগুলি রুট করতে বিভিন্ন রুট ব্যবহার করা হয়। এই অনুপযুক্ত সহযোগিতার কারণে, সার্কিট বোর্ডে বৈদ্যুতিন উপাদান এবং সার্কিটগুলি বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপের সাপেক্ষে বেশি হওয়ার সম্ভাবনা বেশি।
চিত্র 3 এর একক প্যানেলে, সার্কিট বোর্ডের উপাদানগুলিতে শক্তি এবং স্থল তারগুলি একে অপরের কাছাকাছি। এই সার্কিট বোর্ডের পাওয়ার লাইনের ম্যাচিং অনুপাত এবং গ্রাউন্ড লাইনের চিত্র 2 -তে প্রদর্শিত হিসাবে উপযুক্ত।
কন্ট্রোলার এবং প্রসেসরের মতো ডিজিটাল ডিভাইসের জন্য, ডিকোপলিং ক্যাপাসিটারগুলিও প্রয়োজন, তবে বিভিন্ন কারণে। এই ক্যাপাসিটারগুলির একটি ফাংশন হ'ল একটি "ক্ষুদ্র" চার্জ ব্যাংক হিসাবে কাজ করা।
ডিজিটাল সার্কিটগুলিতে, গেট স্টেট স্যুইচিং সম্পাদনের জন্য সাধারণত প্রচুর পরিমাণে স্রোত প্রয়োজন। যেহেতু স্যুইচিং ট্রান্সিয়েন্ট স্রোতগুলি সার্কিট বোর্ডের মাধ্যমে স্যুইচিং এবং প্রবাহের সময় চিপে উত্পন্ন হয়, তাই অতিরিক্ত "অতিরিক্ত" চার্জ থাকা সুবিধাজনক। স্যুইচিং অ্যাকশনটি সম্পাদন করার সময় যদি পর্যাপ্ত চার্জ না থাকে তবে পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজটি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হবে। অত্যধিক ভোল্টেজ পরিবর্তনের ফলে ডিজিটাল সিগন্যাল স্তরটি একটি অনিশ্চিত অবস্থায় প্রবেশ করতে পারে এবং ডিজিটাল ডিভাইসে রাজ্য মেশিনকে ভুলভাবে পরিচালনা করতে পারে।
সার্কিট বোর্ডের ট্রেসের মাধ্যমে প্রবাহিত স্যুইচিং কারেন্টটি ভোল্টেজ পরিবর্তিত হতে পারে এবং সার্কিট বোর্ডের ট্রেসে পরজীবী অন্তর্ভুক্তি রয়েছে। ভোল্টেজ পরিবর্তন গণনা করতে নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করা যেতে পারে: ভি = এলডিআই/ডিটি। তাদের মধ্যে: ভি = ভোল্টেজ পরিবর্তন, এল = সার্কিট বোর্ড ট্রেস ইনডাক্ট্যান্স, ডি = ট্রেসের মাধ্যমে বর্তমান পরিবর্তন, ডিটি = বর্তমান পরিবর্তনের সময়।
অতএব, অনেক কারণে, বিদ্যুৎ সরবরাহ বা সক্রিয় ডিভাইসের পাওয়ার সাপ্লাই পিনগুলিতে বাইপাস (বা ডিকোপলিং) ক্যাপাসিটারগুলি প্রয়োগ করা ভাল।
পাওয়ার কর্ড এবং গ্রাউন্ড ওয়্যার একসাথে রাউন্ড করা উচিত
বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপের সম্ভাবনা হ্রাস করতে পাওয়ার কর্ড এবং গ্রাউন্ড ওয়্যারের অবস্থানটি ভালভাবে মিলছে। যদি পাওয়ার লাইন এবং গ্রাউন্ড লাইনটি সঠিকভাবে মেলে না থাকে তবে একটি সিস্টেম লুপটি ডিজাইন করা হবে এবং শব্দটি সম্ভবত উত্পন্ন হবে।
পিসিবি ডিজাইনের একটি উদাহরণ যেখানে পাওয়ার লাইন এবং গ্রাউন্ড লাইনটি সঠিকভাবে মিলছে না এমন চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে। এই সার্কিট বোর্ডে ডিজাইন করা লুপ অঞ্চলটি 697 সেন্টিমিটার ² চিত্র 3 -এ প্রদর্শিত পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, লুপে ভোল্টেজকে প্ররোচিত করে সার্কিট বোর্ডের উপর বা বাইরে বিকিরণ শব্দের সম্ভাবনা অনেক হ্রাস করা যেতে পারে।
অ্যানালগ এবং ডিজিটাল তারের কৌশলগুলির মধ্যে পার্থক্য
- গ্রাউন্ড প্লেন একটি সমস্যা
সার্কিট বোর্ড ওয়্যারিংয়ের প্রাথমিক জ্ঞান অ্যানালগ এবং ডিজিটাল সার্কিট উভয়ের জন্যই প্রযোজ্য। থাম্বের একটি প্রাথমিক নিয়ম হ'ল একটি নিরবচ্ছিন্ন স্থল বিমান ব্যবহার করা। এই সাধারণ জ্ঞানটি ডিজিটাল সার্কিটগুলিতে ডিআই/ডিটি (সময়ের সাথে পরিবর্তন) প্রভাবকে হ্রাস করে, যা স্থল সম্ভাবনাকে পরিবর্তন করে এবং এনালগ সার্কিটগুলিতে প্রবেশের জন্য শব্দ করে তোলে।
ডিজিটাল এবং অ্যানালগ সার্কিটগুলির জন্য তারের কৌশলগুলি মূলত একই রকম, একটি ব্যতিক্রম সহ। অ্যানালগ সার্কিটগুলির জন্য, আরও একটি বিষয় লক্ষণীয় রয়েছে, এটি হ'ল ডিজিটাল সিগন্যাল লাইন এবং লুপগুলি গ্রাউন্ড প্লেনে যতটা সম্ভব অ্যানালগ সার্কিটগুলি থেকে দূরে রাখুন। এটি অ্যানালগ গ্রাউন্ড প্লেনটিকে আলাদাভাবে সিস্টেম গ্রাউন্ড সংযোগের সাথে সংযুক্ত করে বা সার্কিট বোর্ডের শেষ প্রান্তে অ্যানালগ সার্কিট স্থাপন করে অর্জন করা যেতে পারে, যা লাইনের শেষ। বাহ্যিক হস্তক্ষেপকে সর্বনিম্নে সিগন্যালের পথে রাখতে এটি করা হয়।
ডিজিটাল সার্কিটগুলির জন্য এটি করার দরকার নেই, যা সমস্যা ছাড়াই গ্রাউন্ড প্লেনে প্রচুর শব্দ সহ্য করতে পারে।
চিত্র 4 (বাম) অ্যানালগ সার্কিট থেকে ডিজিটাল স্যুইচিং অ্যাকশনকে বিচ্ছিন্ন করে এবং সার্কিটের ডিজিটাল এবং অ্যানালগ অংশগুলি পৃথক করে। (ডান) উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম ফ্রিকোয়েন্সি যথাসম্ভব পৃথক করা উচিত এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলি সার্কিট বোর্ড সংযোগকারীদের কাছাকাছি হওয়া উচিত।
চিত্র 5 লেআউট পিসিবিতে দুটি ঘনিষ্ঠ চিহ্ন, এটি পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স গঠন করা সহজ। এই ধরণের ক্যাপাসিট্যান্সের অস্তিত্বের কারণে, একটি ট্রেসে একটি দ্রুত ভোল্টেজ পরিবর্তন অন্য ট্রেসে একটি বর্তমান সংকেত তৈরি করতে পারে।
চিত্র 6 আপনি যদি ট্রেসগুলির স্থান নির্ধারণের দিকে মনোযোগ না দেন তবে পিসিবিতে ট্রেসগুলি লাইন ইনডাক্টেন্স এবং পারস্পরিক আনয়ন করতে পারে। এই পরজীবী আনয়ন ডিজিটাল স্যুইচিং সার্কিট সহ সার্কিটগুলির ক্রিয়াকলাপের জন্য খুব ক্ষতিকারক।
▍ কম্পোনেন্ট অবস্থান
উপরে উল্লিখিত হিসাবে, প্রতিটি পিসিবি ডিজাইনে, সার্কিটের শব্দের অংশ এবং "শান্ত" অংশ (নন-নাইজ অংশ) আলাদা করা উচিত। সাধারণভাবে বলতে গেলে, ডিজিটাল সার্কিটগুলি শব্দে "ধনী" এবং শব্দের প্রতি সংবেদনশীল (কারণ ডিজিটাল সার্কিটগুলির একটি বৃহত্তর ভোল্টেজ শব্দ সহনশীলতা রয়েছে); বিপরীতে, অ্যানালগ সার্কিটগুলির ভোল্টেজের শব্দ সহনশীলতা অনেক ছোট।
দুজনের মধ্যে অ্যানালগ সার্কিটগুলি স্যুইচিং শব্দের জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল। একটি মিশ্র-সংকেত সিস্টেমের তারের ক্ষেত্রে, এই দুটি সার্কিট পৃথক করা উচিত, যেমন চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।
P পিসিবি ডিজাইন দ্বারা উত্পাদিত পারস্পরিক উপাদানগুলি
দুটি বেসিক পরজীবী উপাদান যা সমস্যার কারণ হতে পারে তা সহজেই পিসিবি ডিজাইনে গঠিত হয়: পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং পরজীবী সূচক।
একটি সার্কিট বোর্ড ডিজাইন করার সময়, দুটি ট্রেস একে অপরের কাছাকাছি স্থাপন করা পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স উত্পন্ন করবে। আপনি এটি করতে পারেন: দুটি ভিন্ন স্তরে, অন্য ট্রেসের উপরে একটি ট্রেস রাখুন; বা একই স্তরে, চিত্র 5 -তে দেখানো হিসাবে অন্য ট্রেসের পাশে একটি ট্রেস রাখুন।
এই দুটি ট্রেস কনফিগারেশনে, সময়ের সাথে সাথে ভোল্টেজের পরিবর্তনগুলি (ডিভি/ডিটি) একটি ট্রেসে অন্য ট্রেসে বর্তমানের কারণ হতে পারে। যদি অন্য ট্রেসটি উচ্চ প্রতিবন্ধকতা হয় তবে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা উত্পাদিত বর্তমানটি ভোল্টেজে রূপান্তরিত হবে।
দ্রুত ভোল্টেজ ট্রান্সিয়েন্টগুলি প্রায়শই অ্যানালগ সিগন্যাল ডিজাইনের ডিজিটাল দিকে ঘটে। যদি দ্রুত ভোল্টেজ ট্রান্সিয়েন্ট সহ ট্রেসগুলি উচ্চ-ইমপিডেন্স অ্যানালগ ট্রেসগুলির কাছাকাছি থাকে তবে এই ত্রুটিটি অ্যানালগ সার্কিটের যথার্থতাকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে। এই পরিবেশে, অ্যানালগ সার্কিটগুলির দুটি অসুবিধা রয়েছে: তাদের শব্দ সহনশীলতা ডিজিটাল সার্কিটের তুলনায় অনেক কম; এবং উচ্চ প্রতিবন্ধী চিহ্নগুলি আরও সাধারণ।
নিম্নলিখিত দুটি কৌশলগুলির মধ্যে একটি ব্যবহার করে এই ঘটনাটি হ্রাস করতে পারে। সর্বাধিক ব্যবহৃত কৌশলটি হ'ল ক্যাপাসিট্যান্স সমীকরণ অনুসারে ট্রেসগুলির মধ্যে আকার পরিবর্তন করা। পরিবর্তনের সবচেয়ে কার্যকর আকার দুটি ট্রেসের মধ্যে দূরত্ব। এটি লক্ষ করা উচিত যে ভেরিয়েবল ডি ক্যাপাসিট্যান্স সমীকরণের ডিনোমিনেটরে রয়েছে। ডি বাড়ার সাথে সাথে ক্যাপাসিটিভ প্রতিক্রিয়া হ্রাস পাবে। আরেকটি পরিবর্তনশীল যা পরিবর্তন করা যায় তা হ'ল দুটি ট্রেসের দৈর্ঘ্য। এই ক্ষেত্রে, দৈর্ঘ্য এল হ্রাস পায় এবং দুটি ট্রেসের মধ্যে ক্যাপাসিটিভ প্রতিক্রিয়াও হ্রাস পাবে।
আরেকটি কৌশল হ'ল এই দুটি ট্রেসের মধ্যে একটি গ্রাউন্ড ওয়্যার রাখা। গ্রাউন্ড ওয়্যারটি কম প্রতিবন্ধকতা, এবং এর মতো আরও একটি ট্রেস যুক্ত করা চিত্র 5 -এ দেখানো হয়েছে, হস্তক্ষেপ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে দুর্বল করবে।
সার্কিট বোর্ডে প্যারাসিটিক ইন্ডাক্টেন্সের নীতিটি পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের মতো। এটি দুটি ট্রেসও দেওয়াও। দুটি পৃথক স্তরে, অন্য ট্রেসের উপরে একটি ট্রেস রাখুন; বা একই স্তরে, চিত্র 6 -তে দেখানো হিসাবে একটি ট্রেস অন্যটির পাশে রাখুন।
এই দুটি তারের কনফিগারেশনে, সময়ের সাথে একটি ট্রেসের বর্তমান পরিবর্তন (ডিআই/ডিটি), এই ট্রেসের প্ররোচিত হওয়ার কারণে, একই ট্রেসে ভোল্টেজ উত্পন্ন করবে; এবং মিউচুয়াল ইন্ডাক্টেন্সের অস্তিত্বের কারণে, এটি অন্য ট্রেসে একটি আনুপাতিক প্রবাহ উত্পন্ন হবে। যদি প্রথম ট্রেসে ভোল্টেজের পরিবর্তন যথেষ্ট পরিমাণে বড় হয় তবে হস্তক্ষেপ ডিজিটাল সার্কিটের ভোল্টেজ সহনশীলতা হ্রাস করতে পারে এবং ত্রুটি সৃষ্টি করতে পারে। এই ঘটনাটি কেবল ডিজিটাল সার্কিটগুলিতেই ঘটে না, তবে ডিজিটাল সার্কিটগুলিতে ডিজিটাল সার্কিটগুলিতে এই ঘটনাটি আরও বেশি সাধারণ।
বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ উত্স থেকে সম্ভাব্য শব্দগুলি দূর করতে, "শান্ত" অ্যানালগ লাইনগুলি শোরগোল আই/ও বন্দরগুলি থেকে পৃথক করা ভাল। একটি নিম্ন-প্রতিবিম্বিত শক্তি এবং গ্রাউন্ড নেটওয়ার্ক অর্জনের চেষ্টা করার জন্য, ডিজিটাল সার্কিট তারের অন্তর্ভুক্তি হ্রাস করা উচিত এবং অ্যানালগ সার্কিটগুলির ক্যাপাসিটিভ কাপলিং হ্রাস করা উচিত।
03
উপসংহার
ডিজিটাল এবং অ্যানালগ রেঞ্জগুলি নির্ধারিত হওয়ার পরে, একটি সফল পিসিবির জন্য সাবধানী রাউটিং অপরিহার্য। তারের কৌশলটি সাধারণত প্রত্যেকের কাছে থাম্বের নিয়ম হিসাবে প্রবর্তিত হয়, কারণ পরীক্ষাগার পরিবেশে পণ্যটির চূড়ান্ত সাফল্য পরীক্ষা করা কঠিন। অতএব, ডিজিটাল এবং অ্যানালগ সার্কিটের তারের কৌশলগুলির মধ্যে মিল থাকা সত্ত্বেও, তাদের তারের কৌশলগুলির মধ্যে পার্থক্যগুলি অবশ্যই স্বীকৃত এবং গুরুত্ব সহকারে নেওয়া উচিত।