હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ લેઆઉટ વિશે તમારે 7 વસ્તુઓ જાણવી જોઈએ

01
પાવર લેઆઉટ સંબંધિત

ડિજીટલ સર્કિટમાં વારંવાર અખંડ પ્રવાહોની જરૂર પડે છે, તેથી કેટલાક હાઇ-સ્પીડ ઉપકરણો માટે ઇનરશ કરંટ જનરેટ થાય છે.

જો પાવર ટ્રેસ ખૂબ લાંબો હોય, તો ઇનરશ કરંટની હાજરી ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજનું કારણ બને છે, અને આ ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજ અન્ય સંકેતોમાં દાખલ કરવામાં આવશે. હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ્સમાં, અનિવાર્યપણે પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સ, પરોપજીવી પ્રતિકાર અને પરોપજીવી કેપેસિટીન્સ હશે, તેથી ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજ આખરે અન્ય સર્કિટ સાથે જોડવામાં આવશે, અને પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સની હાજરી પણ ટ્રેસની ટકી રહેવાની ક્ષમતા તરફ દોરી જશે. મહત્તમ ઉછાળો વર્તમાન ઘટાડો, જે બદલામાં આંશિક વોલ્ટેજ ડ્રોપ તરફ દોરી જાય છે, જે સર્કિટને અક્ષમ કરી શકે છે.

 

તેથી, ડિજિટલ ઉપકરણની સામે બાયપાસ કેપેસિટર ઉમેરવાનું ખાસ કરીને મહત્વનું છે. કેપેસીટન્સ જેટલી મોટી હોય છે, ટ્રાન્સમિશન એનર્જી ટ્રાન્સમિશન દર દ્વારા મર્યાદિત હોય છે, તેથી મોટી કેપેસીટન્સ અને નાની કેપેસીટન્સ સામાન્ય રીતે સંપૂર્ણ આવર્તન શ્રેણીને પહોંચી વળવા માટે જોડવામાં આવે છે.

 

હોટ સ્પોટ ટાળો: સિગ્નલ વિયાસ પાવર લેયર અને બોટમ લેયર પર વોઈડ્સ જનરેટ કરશે. તેથી, વીઆસની ગેરવાજબી પ્લેસમેન્ટ પાવર સપ્લાય અથવા ગ્રાઉન્ડ પ્લેનના અમુક વિસ્તારોમાં વર્તમાન ઘનતામાં વધારો કરે તેવી શક્યતા છે. આ વિસ્તારો જ્યાં વર્તમાન ઘનતા વધે છે તેને હોટ સ્પોટ કહેવામાં આવે છે.

તેથી, વિઆસ સેટ કરતી વખતે આપણે આ પરિસ્થિતિને ટાળવા માટે અમારા શ્રેષ્ઠ પ્રયાસો કરવા જોઈએ, જેથી પ્લેનને વિભાજિત થતા અટકાવી શકાય, જે આખરે EMC સમસ્યાઓ તરફ દોરી જશે.

સામાન્ય રીતે હોટ સ્પોટ ટાળવાનો શ્રેષ્ઠ માર્ગ એ છે કે વિઆસને જાળીદાર પેટર્નમાં મૂકવો, જેથી વર્તમાન ઘનતા એકસરખી હોય, અને તે જ સમયે વિમાનોને અલગ કરવામાં ન આવે, પરત ફરવાનો માર્ગ ખૂબ લાંબો ન હોય, અને EMC સમસ્યાઓ ઊભી થાય. થતું નથી.

 

02
ટ્રેસની બેન્ડિંગ પદ્ધતિ

હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન નાખતી વખતે, શક્ય હોય ત્યાં સુધી સિગ્નલ લાઇનને વાળવાનું ટાળો. જો તમારે ટ્રેસને વાળવું હોય, તો તેને એક્યુટ અથવા જમણા ખૂણા પર ટ્રેસ કરશો નહીં, પરંતુ સ્થૂળ કોણનો ઉપયોગ કરો.

 

હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન નાખતી વખતે, સમાન લંબાઈ હાંસલ કરવા માટે આપણે ઘણીવાર સર્પન્ટાઇન લાઇનનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. સમાન સર્પન્ટાઇન રેખા વાસ્તવમાં એક પ્રકારનું વળાંક છે. લાઇનની પહોળાઈ, અંતર અને બેન્ડિંગ પદ્ધતિ તમામને વ્યાજબી રીતે પસંદ કરવી જોઈએ અને અંતર 4W/1.5W નિયમને મળવું જોઈએ.

 

03
સિગ્નલ નિકટતા

જો હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેનું અંતર ખૂબ નજીક છે, તો ક્રોસસ્ટૉકનું ઉત્પાદન કરવું સરળ છે. કેટલીકવાર, લેઆઉટ, બોર્ડ ફ્રેમના કદ અને અન્ય કારણોસર, અમારી હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન્સ વચ્ચેનું અંતર અમારા ન્યૂનતમ જરૂરી અંતર કરતાં વધી જાય છે, તો પછી અમે અવરોધની નજીક શક્ય તેટલું જ હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન્સ વચ્ચેનું અંતર વધારી શકીએ છીએ. અંતર

વાસ્તવમાં, જો જગ્યા પૂરતી હોય, તો બે હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેનું અંતર વધારવાનો પ્રયાસ કરો.

 

03
સિગ્નલ નિકટતા

જો હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેનું અંતર ખૂબ નજીક છે, તો ક્રોસસ્ટૉકનું ઉત્પાદન કરવું સરળ છે. કેટલીકવાર, લેઆઉટ, બોર્ડ ફ્રેમના કદ અને અન્ય કારણોસર, અમારી હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન્સ વચ્ચેનું અંતર અમારા ન્યૂનતમ જરૂરી અંતર કરતાં વધી જાય છે, તો પછી અમે અવરોધની નજીક શક્ય તેટલું જ હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન્સ વચ્ચેનું અંતર વધારી શકીએ છીએ. અંતર

વાસ્તવમાં, જો જગ્યા પૂરતી હોય, તો બે હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેનું અંતર વધારવાનો પ્રયાસ કરો.

 

05
અવબાધ સતત નથી

ટ્રેસનું અવબાધ મૂલ્ય સામાન્ય રીતે તેની રેખાની પહોળાઈ અને ટ્રેસ અને સંદર્ભ વિમાન વચ્ચેના અંતર પર આધારિત છે. ટ્રેસ જેટલું પહોળું છે, તેની અવબાધ ઓછી છે. કેટલાક ઇન્ટરફેસ ટર્મિનલ્સ અને ઉપકરણ પેડ્સમાં, સિદ્ધાંત પણ લાગુ પડે છે.

જ્યારે ઇન્ટરફેસ ટર્મિનલનું પેડ હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન સાથે જોડાયેલ હોય, જો આ સમયે પેડ ખાસ કરીને મોટું હોય, અને હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇન ખાસ કરીને સાંકડી હોય, તો મોટા પૅડની અવબાધ નાની હોય અને સાંકડી હોય. ટ્રેસ મોટા અવબાધ હોવા જ જોઈએ. આ કિસ્સામાં, અવબાધ અટકી જશે, અને જો અવબાધ બંધ હશે તો સંકેત પ્રતિબિંબિત થશે.

તેથી, આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, ઇન્ટરફેસ ટર્મિનલ અથવા ઉપકરણના મોટા પેડની નીચે પ્રતિબંધિત કોપર શીટ મૂકવામાં આવે છે, અને અવબાધને સતત બનાવવા માટે અવરોધને વધારવા માટે પેડના સંદર્ભ પ્લેનને અન્ય સ્તર પર મૂકવામાં આવે છે.

 

વિઆસ અવબાધ બંધ થવાનો બીજો સ્ત્રોત છે. આ અસરને ઘટાડવા માટે, આંતરિક સ્તર અને વાયા સાથે જોડાયેલ બિનજરૂરી કોપર ત્વચાને દૂર કરવી જોઈએ.

હકીકતમાં, આ પ્રકારની કામગીરી CAD ટૂલ્સ દ્વારા ડિઝાઇન દરમિયાન દૂર કરી શકાય છે અથવા બિનજરૂરી તાંબાને દૂર કરવા અને અવરોધની સાતત્યની ખાતરી કરવા માટે PCB પ્રોસેસિંગ ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરી શકાય છે.

 

વિઆસ અવબાધ બંધ થવાનો બીજો સ્ત્રોત છે. આ અસરને ઘટાડવા માટે, આંતરિક સ્તર અને વાયા સાથે જોડાયેલ બિનજરૂરી કોપર ત્વચાને દૂર કરવી જોઈએ.

હકીકતમાં, આ પ્રકારની કામગીરી CAD ટૂલ્સ દ્વારા ડિઝાઇન દરમિયાન દૂર કરી શકાય છે અથવા બિનજરૂરી તાંબાને દૂર કરવા અને અવરોધની સાતત્યની ખાતરી કરવા માટે PCB પ્રોસેસિંગ ઉત્પાદકનો સંપર્ક કરી શકાય છે.

 

વિભેદક જોડીમાં વિયાસ અથવા ઘટકો ગોઠવવા માટે પ્રતિબંધિત છે. જો વિઅસ અથવા ઘટકોને વિભેદક જોડીમાં મૂકવામાં આવે છે, તો EMC સમસ્યાઓ ઊભી થશે અને અવબાધની વિક્ષેપ પણ પરિણમશે.

 

કેટલીકવાર, કેટલીક હાઇ-સ્પીડ ડિફરન્સિયલ સિગ્નલ લાઇનને કપલિંગ કેપેસિટર્સ સાથે શ્રેણીમાં કનેક્ટ કરવાની જરૂર છે. કપલિંગ કેપેસિટરને પણ સમપ્રમાણરીતે ગોઠવવાની જરૂર છે, અને કપલિંગ કેપેસિટરનું પેકેજ ખૂબ મોટું ન હોવું જોઈએ. 0402 નો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે, 0603 પણ સ્વીકાર્ય છે, અને 0805 થી ઉપરના કેપેસિટર્સ અથવા સાઇડ-બાય-સાઇડ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ ન કરવો શ્રેષ્ઠ છે.

સામાન્ય રીતે, વિઆસ વિશાળ અવબાધ અવરોધ પેદા કરશે, તેથી હાઇ-સ્પીડ ડિફરન્સિયલ સિગ્નલ લાઇન જોડી માટે, વિઆસ ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરો, અને જો તમે વિઆસનો ઉપયોગ કરવા માંગતા હો, તો તેને સમપ્રમાણરીતે ગોઠવો.

 

07
સમાન લંબાઈ

કેટલાક હાઈ-સ્પીડ સિગ્નલ ઈન્ટરફેસમાં, સામાન્ય રીતે, જેમ કે બસ, આગમનનો સમય અને વ્યક્તિગત સિગ્નલ લાઈનો વચ્ચે સમય વિરામની ભૂલને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, હાઇ-સ્પીડ સમાંતર બસોના જૂથમાં, સેટઅપ સમય અને હોલ્ડ સમયની સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે તમામ ડેટા સિગ્નલ લાઇનના આગમન સમયની ખાતરી ચોક્કસ ટાઇમ લેગ એરરની અંદર હોવી આવશ્યક છે. આ માંગને પહોંચી વળવા માટે, આપણે સમાન લંબાઈને ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ.

હાઇ-સ્પીડ ડિફરન્સિયલ સિગ્નલ લાઇન એ બે સિગ્નલ લાઇન માટે સખત સમય વિરામની ખાતરી કરવી આવશ્યક છે, અન્યથા સંચાર નિષ્ફળ થવાની સંભાવના છે. તેથી, આ જરૂરિયાતને પહોંચી વળવા માટે, સમાન લંબાઈ હાંસલ કરવા માટે સર્પન્ટાઈન લાઇનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેનાથી સમય વિરામની જરૂરિયાત પૂરી થાય છે.

 

સર્પેન્ટાઇન લાઇન સામાન્ય રીતે લંબાઈના નુકશાનના સ્ત્રોત પર મૂકવી જોઈએ, દૂરના છેડે નહીં. માત્ર સ્ત્રોત પર જ વિભેદક રેખાના સકારાત્મક અને નકારાત્મક છેડા પરના સિગ્નલો મોટાભાગે સિંક્રનસ રીતે પ્રસારિત થઈ શકે છે.

સર્પેન્ટાઇન લાઇન સામાન્ય રીતે લંબાઈના નુકશાનના સ્ત્રોત પર મૂકવી જોઈએ, દૂરના છેડે નહીં. માત્ર સ્ત્રોત પર જ વિભેદક રેખાના સકારાત્મક અને નકારાત્મક છેડા પરના સિગ્નલો મોટાભાગે સિંક્રનસ રીતે પ્રસારિત થઈ શકે છે.

 

જો ત્યાં બે નિશાનો છે જે વળેલા છે અને બંને વચ્ચેનું અંતર 15mm કરતાં ઓછું છે, તો બંને વચ્ચેની લંબાઈનું નુકસાન આ સમયે એકબીજાને વળતર આપશે, તેથી આ સમયે સમાન લંબાઈની પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર નથી.

 

હાઇ-સ્પીડ વિભેદક સિગ્નલ રેખાઓના વિવિધ ભાગો માટે, તેઓ સ્વતંત્ર રીતે સમાન લંબાઈના હોવા જોઈએ. વિઆસ, સીરિઝ કપલિંગ કેપેસિટર્સ અને ઈન્ટરફેસ ટર્મિનલ્સ એ બધી હાઈ-સ્પીડ ડિફરન્સિયલ સિગ્નલ લાઈનો છે જે બે ભાગમાં વહેંચાયેલી છે, તેથી આ સમયે ખાસ ધ્યાન આપો.

અલગથી સમાન લંબાઈ હોવી જોઈએ. કારણ કે ઘણા બધા EDA સોફ્ટવેર માત્ર DRCમાં સમગ્ર વાયરિંગ ખોવાઈ ગયા છે કે કેમ તેના પર ધ્યાન આપે છે.

LVDS ડિસ્પ્લે ઉપકરણો જેવા ઇન્ટરફેસ માટે, એક જ સમયે વિભેદક જોડીઓની ઘણી જોડી હશે, અને વિભેદક જોડીઓ વચ્ચે સમયની જરૂરિયાતો સામાન્ય રીતે ખૂબ જ કડક હોય છે, અને સમય વિલંબની જરૂરિયાતો ખાસ કરીને નાની હોય છે. તેથી, આવા વિભેદક સિગ્નલ જોડીઓ માટે, અમને સામાન્ય રીતે તે સમાન વિમાનમાં હોવું જરૂરી છે. વળતર આપો. કારણ કે વિવિધ સ્તરોની સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ઝડપ અલગ અલગ હોય છે.

જ્યારે કેટલાક EDA સોફ્ટવેર ટ્રેસની લંબાઈની ગણતરી કરે છે, ત્યારે પેડની અંદરના ટ્રેસની લંબાઈની અંદર પણ ગણતરી કરવામાં આવશે. જો લંબાઈ વળતર આ સમયે કરવામાં આવે છે, તો વાસ્તવિક પરિણામ લંબાઈ ગુમાવશે. તેથી કેટલાક EDA સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરતી વખતે આ સમયે ખાસ ધ્યાન રાખો.

 

કોઈપણ સમયે, જો તમે કરી શકો, તો તમારે સમાન લંબાઈ માટે સરપેન્ટાઈન રૂટીંગ કરવાની જરૂરિયાતને ટાળવા માટે સપ્રમાણ રૂટીંગ પસંદ કરવી આવશ્યક છે.

 

જો જગ્યા પરવાનગી આપે છે, તો વળતર મેળવવા માટે સર્પેન્ટાઇન લાઇનનો ઉપયોગ કરવાને બદલે, વળતર પ્રાપ્ત કરવા માટે ટૂંકી વિભેદક રેખાના સ્ત્રોત પર એક નાનો લૂપ ઉમેરવાનો પ્રયાસ કરો.