PCB વિશ્વમાંથી, માર્ચ, 19, 2021

PCB ડિઝાઇન કરતી વખતે, અમને ઘણીવાર વિવિધ સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે, જેમ કે ઇમ્પિડેન્સ મેચિંગ, EMI નિયમો વગેરે. આ લેખમાં દરેક માટે હાઇ-સ્પીડ PCB સાથે સંબંધિત કેટલાક પ્રશ્નો અને જવાબોનું સંકલન કરવામાં આવ્યું છે, અને મને આશા છે કે તે દરેકને મદદરૂપ થશે.

1. હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇન સ્કીમેટિક્સ ડિઝાઇન કરતી વખતે અવબાધ મેચિંગને કેવી રીતે ધ્યાનમાં લેવું?
હાઇ-સ્પીડ પીસીબી સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે, ઇમ્પિડન્સ મેચિંગ એ ડિઝાઇન તત્વોમાંનું એક છે.અવબાધ મૂલ્યનો વાયરિંગ પદ્ધતિ સાથે સંપૂર્ણ સંબંધ છે, જેમ કે સપાટી સ્તર (માઈક્રોસ્ટ્રીપ) અથવા આંતરિક સ્તર (સ્ટ્રીપલાઈન/ડબલ સ્ટ્રીપલાઈન), સંદર્ભ સ્તરથી અંતર (પાવર લેયર અથવા ગ્રાઉન્ડ લેયર), વાયરિંગની પહોળાઈ, પીસીબી સામગ્રી. , વગેરે. બંને ટ્રેસના લાક્ષણિક અવબાધ મૂલ્યને અસર કરશે.

એટલે કે, વાયરિંગ પછી જ અવબાધ મૂલ્ય નક્કી કરી શકાય છે.સામાન્ય રીતે, સિમ્યુલેશન સોફ્ટવેર સર્કિટ મોડલની મર્યાદા અથવા ઉપયોગમાં લેવાતા ગાણિતિક અલ્ગોરિધમને કારણે વાયરિંગની કેટલીક અવ્યવસ્થિત પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં લઈ શકતું નથી.આ સમયે, માત્ર કેટલાક ટર્મિનેટર (સમાપ્તિ), જેમ કે શ્રેણી પ્રતિકાર, યોજનાકીય રેખાકૃતિ પર આરક્ષિત કરી શકાય છે.ટ્રેસ અવબાધમાં વિરામની અસરને દૂર કરો.સમસ્યાનો વાસ્તવિક ઉકેલ એ છે કે વાયરિંગ કરતી વખતે અવબાધની વિક્ષેપ ટાળવાનો પ્રયાસ કરવો.

2. જ્યારે PCB બોર્ડમાં બહુવિધ ડિજિટલ/એનાલોગ ફંક્શન બ્લોક્સ હોય, ત્યારે પરંપરાગત પદ્ધતિ ડિજિટલ/એનાલોગ ગ્રાઉન્ડને અલગ કરવાની છે.કારણ શું છે?
ડિજિટલ/એનાલોગ ગ્રાઉન્ડને અલગ કરવાનું કારણ એ છે કે ડિજિટલ સર્કિટ જ્યારે ઉચ્ચ અને નીચી સંભવિત વચ્ચે સ્વિચ કરતી વખતે પાવર અને ગ્રાઉન્ડમાં અવાજ ઉત્પન્ન કરશે.અવાજની તીવ્રતા સિગ્નલની ગતિ અને વર્તમાનની તીવ્રતા સાથે સંબંધિત છે.

જો ગ્રાઉન્ડ પ્લેન વિભાજિત ન હોય અને ડિજિટલ એરિયા સર્કિટ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો અવાજ મોટો હોય અને એનાલોગ એરિયા સર્કિટ ખૂબ જ નજીક હોય, તો પણ ડિજિટલ-ટુ-એનાલોગ સિગ્નલો ક્રોસ ન થાય, તો પણ એનાલોગ સિગ્નલને જમીન દ્વારા દખલ કરવામાં આવશે. અવાજએટલે કે, બિન-વિભાજિત ડિજિટલ-ટુ-એનાલોગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ત્યારે જ થઈ શકે છે જ્યારે એનાલોગ સર્કિટ વિસ્તાર ડિજિટલ સર્કિટ વિસ્તારથી દૂર હોય જે મોટા અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.

3. હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનમાં, ડિઝાઇનરે કયા પાસાઓને EMC અને EMI નિયમો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ?
સામાન્ય રીતે, EMI/EMC ડિઝાઇનને એક જ સમયે રેડિયેટેડ અને સંચાલિત બંને પાસાઓને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.પહેલાનો ઉચ્ચ આવર્તન ભાગ (>30MHz)નો છે અને બાદમાંનો નીચલો આવર્તન ભાગ (<30MHz) છે.તેથી તમે માત્ર ઉચ્ચ આવર્તન પર ધ્યાન આપી શકતા નથી અને ઓછી આવર્તન ભાગને અવગણી શકો છો.

સારી EMI/EMC ડિઝાઇનમાં લેઆઉટની શરૂઆતમાં ઉપકરણનું સ્થાન, PCB સ્ટેક ગોઠવણી, મહત્વપૂર્ણ કનેક્શન પદ્ધતિ, ઉપકરણની પસંદગી વગેરેને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે.જો અગાઉથી વધુ સારી વ્યવસ્થા ન હોય તો પછીથી ઉકેલ આવશે.તે અડધા પ્રયત્નોથી બમણું પરિણામ મેળવશે અને ખર્ચમાં વધારો કરશે.

ઉદાહરણ તરીકે, ઘડિયાળ જનરેટરનું સ્થાન શક્ય તેટલું બાહ્ય કનેક્ટરની નજીક ન હોવું જોઈએ.હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલો શક્ય તેટલા આંતરિક સ્તર પર જવા જોઈએ.પ્રતિબિંબ ઘટાડવા માટે લાક્ષણિક અવબાધ મેચિંગ અને સંદર્ભ સ્તરની સાતત્ય પર ધ્યાન આપો.ઊંચાઈ ઘટાડવા માટે ઉપકરણ દ્વારા દબાણ કરાયેલા સિગ્નલનો દર શક્ય તેટલો નાનો હોવો જોઈએ.આવર્તન ઘટકો, જ્યારે ડીકોપ્લિંગ/બાયપાસ કેપેસિટર પસંદ કરી રહ્યા હોય, ત્યારે તેના પર ધ્યાન આપો કે શું તેનો આવર્તન પ્રતિભાવ પાવર પ્લેન પર અવાજ ઘટાડવા માટેની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

વધુમાં, કિરણોત્સર્ગ ઘટાડવા માટે લૂપ વિસ્તારને શક્ય તેટલો નાનો બનાવવા માટે ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ પ્રવાહના વળતર માર્ગ પર ધ્યાન આપો (એટલે ​​​​કે, શક્ય તેટલું નાનું લૂપ અવબાધ).ઉચ્ચ-આવર્તન અવાજની શ્રેણીને નિયંત્રિત કરવા માટે જમીનને પણ વિભાજિત કરી શકાય છે.છેલ્લે, પીસીબી અને હાઉસિંગ વચ્ચેની ચેસીસ ગ્રાઉન્ડને યોગ્ય રીતે પસંદ કરો.

4. પીસીબી બોર્ડ બનાવતી વખતે, દખલગીરી ઘટાડવા માટે, શું ગ્રાઉન્ડ વાયરને બંધ રકમનું સ્વરૂપ બનાવવું જોઈએ?
PCB બોર્ડ બનાવતી વખતે, દખલગીરી ઘટાડવા માટે લૂપ વિસ્તાર સામાન્ય રીતે ઘટાડવામાં આવે છે.ગ્રાઉન્ડ લાઇન નાખતી વખતે, તેને બંધ સ્વરૂપમાં નાખવી જોઈએ નહીં, પરંતુ તેને શાખાના આકારમાં ગોઠવવું વધુ સારું છે, અને જમીનનો વિસ્તાર શક્ય તેટલો વધારવો જોઈએ.

5. સિગ્નલની અખંડિતતાને સુધારવા માટે રૂટીંગ ટોપોલોજીને કેવી રીતે સમાયોજિત કરવી?
આ પ્રકારની નેટવર્ક સિગ્નલ દિશા વધુ જટિલ છે, કારણ કે યુનિડાયરેક્શનલ, દ્વિદિશ સંકેતો અને વિવિધ સ્તરોના સંકેતો માટે, ટોપોલોજીના પ્રભાવો અલગ હોય છે, અને તે કહેવું મુશ્કેલ છે કે કઈ ટોપોલોજી સિગ્નલ ગુણવત્તા માટે ફાયદાકારક છે.અને પ્રી-સિમ્યુલેશન કરતી વખતે, કઈ ટોપોલોજીનો ઉપયોગ કરવો તે એન્જિનિયરો માટે ખૂબ જ માંગ કરે છે, જેમાં સર્કિટ સિદ્ધાંતો, સિગ્નલના પ્રકારો અને વાયરિંગની મુશ્કેલીની પણ સમજ જરૂરી છે.

6. 100M ઉપરના સંકેતોની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે લેઆઉટ અને વાયરિંગ સાથે કેવી રીતે વ્યવહાર કરવો?
હાઇ-સ્પીડ ડિજિટલ સિગ્નલ વાયરિંગની ચાવી એ સિગ્નલ ગુણવત્તા પર ટ્રાન્સમિશન લાઇનની અસરને ઘટાડવાનું છે.તેથી, 100M ઉપરના હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલોના લેઆઉટ માટે સિગ્નલના નિશાન શક્ય તેટલા ટૂંકા હોવા જરૂરી છે.ડિજિટલ સર્કિટ્સમાં, હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલોને સિગ્નલ વધવાના વિલંબના સમય દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

વધુમાં, વિવિધ પ્રકારના સિગ્નલો (જેમ કે TTL, GTL, LVTTL) સિગ્નલની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ ધરાવે છે.