ઉચ્ચ આવર્તન પીસીબી ડિઝાઇન સમસ્યા

1. વાસ્તવિક વાયરિંગમાં કેટલાક સૈદ્ધાંતિક તકરારનો સામનો કેવી રીતે કરવો?
મૂળભૂત રીતે, એનાલોગ/ડિજિટલ ગ્રાઉન્ડને વિભાજિત અને અલગ કરવું યોગ્ય છે. એ નોંધવું જોઈએ કે સિગ્નલ ટ્રેસ શક્ય તેટલું ખાઈને પાર ન કરવું જોઈએ, અને પાવર સપ્લાય અને સિગ્નલનો વળતર વર્તમાન માર્ગ ખૂબ મોટો ન હોવો જોઈએ.
ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર એ એનાલોગ પોઝિટિવ ફીડબેક ઓસિલેશન સર્કિટ છે. સ્થિર ઓસિલેશન સિગ્નલ મેળવવા માટે, તે લૂપ ગેઇન અને તબક્કાના વિશિષ્ટતાઓને પૂર્ણ કરે છે. આ એનાલોગ સિગ્નલના ઓસિલેશન સ્પષ્ટીકરણો સરળતાથી ખલેલ પહોંચાડે છે. જો ગ્રાઉન્ડ ગાર્ડ ટ્રેસ ઉમેરવામાં આવે તો પણ, હસ્તક્ષેપ સંપૂર્ણપણે અલગ થઈ શકશે નહીં. તદુપરાંત, જો તે ખૂબ દૂર હોય તો ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પરનો અવાજ હકારાત્મક પ્રતિસાદ ઓસિલેશન સર્કિટને પણ અસર કરશે. તેથી, ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર અને ચિપ વચ્ચેનું અંતર શક્ય એટલું નજીક હોવું જોઈએ.
ખરેખર, હાઇ-સ્પીડ વાયરિંગ અને EMI જરૂરિયાતો વચ્ચે ઘણા સંઘર્ષો છે. પરંતુ મૂળભૂત સિદ્ધાંત એ છે કે EMI દ્વારા ઉમેરવામાં આવેલ પ્રતિકાર અને ક્ષમતા અથવા ફેરાઇટ મણકો સિગ્નલની કેટલીક વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓને સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરવામાં નિષ્ફળ થવાનું કારણ બની શકે નહીં. તેથી, ઈએમઆઈ સમસ્યાઓને હલ કરવા અથવા ઘટાડવા માટે ટ્રેસ અને પીસીબી સ્ટેકીંગને ગોઠવવાની કુશળતાનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે, જેમ કે આંતરિક સ્તરમાં જતા હાઈ-સ્પીડ સિગ્નલો. છેલ્લે, સિગ્નલને નુકસાન ઘટાડવા માટે પ્રતિકારક કેપેસિટર્સ અથવા ફેરાઇટ મણકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

2. મેન્યુઅલ વાયરિંગ અને હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલોના સ્વચાલિત વાયરિંગ વચ્ચેના વિરોધાભાસને કેવી રીતે ઉકેલવા?
મજબૂત વાયરિંગ સૉફ્ટવેરના મોટાભાગના સ્વચાલિત રાઉટર્સે વિન્ડિંગ પદ્ધતિ અને વિઆસની સંખ્યાને નિયંત્રિત કરવા માટે અવરોધો સેટ કર્યા છે. વિવિધ EDA કંપનીઓની વિન્ડિંગ એન્જિન ક્ષમતાઓ અને અવરોધ સેટિંગ વસ્તુઓમાં ક્યારેક ઘણો તફાવત હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, સર્પન્ટાઇન વિન્ડિંગના માર્ગને નિયંત્રિત કરવા માટે પૂરતી અવરોધો છે કે કેમ, વિભેદક જોડીના ટ્રેસ અંતરને નિયંત્રિત કરવું શક્ય છે કે કેમ, વગેરે. આ ઓટોમેટિક રૂટીંગની રૂટીંગ પદ્ધતિ ડિઝાઇનરના વિચારને પૂર્ણ કરી શકે છે કે કેમ તે અસર કરશે.
વધુમાં, વાયરિંગને મેન્યુઅલી એડજસ્ટ કરવાની મુશ્કેલી પણ વિન્ડિંગ એન્જિનની ક્ષમતા સાથે સંપૂર્ણપણે સંબંધિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટ્રેસની પુશિંગ ક્ષમતા, વાયાની પુશિંગ ક્ષમતા અને કોપર કોટિંગ પર ટ્રેસની દબાણ કરવાની ક્ષમતા વગેરે. તેથી, મજબૂત વાઇન્ડિંગ એન્જિન ક્ષમતા સાથે રાઉટર પસંદ કરવું એ ઉકેલ છે.

3. ટેસ્ટ કૂપન વિશે.
પરીક્ષણ કૂપનનો ઉપયોગ એ માપવા માટે કરવામાં આવે છે કે શું ઉત્પાદિત PCB બોર્ડની લાક્ષણિક અવબાધ TDR (ટાઇમ ડોમેન રિફ્લેક્ટોમીટર) સાથે ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે. સામાન્ય રીતે, નિયંત્રિત કરવા માટેના અવરોધમાં બે કેસ હોય છે: એક વાયર અને વિભેદક જોડી.
તેથી, પરીક્ષણ કૂપન પર રેખાની પહોળાઈ અને રેખા અંતર (જ્યારે ત્યાં એક વિભેદક જોડી હોય છે) નિયંત્રિત કરવાની રેખા જેટલી જ હોવી જોઈએ. સૌથી મહત્વની બાબત એ છે કે માપન દરમિયાન ગ્રાઉન્ડિંગ પોઇન્ટનું સ્થાન.
ગ્રાઉન્ડ લીડની ઇન્ડક્ટન્સ વેલ્યુ ઘટાડવા માટે, TDR પ્રોબનું ગ્રાઉન્ડિંગ પ્લેસ સામાન્ય રીતે પ્રોબ ટીપની ખૂબ નજીક હોય છે. તેથી, ટેસ્ટ કૂપન પર સિગ્નલ માપન બિંદુ અને ગ્રાઉન્ડ પોઇન્ટ વચ્ચેનું અંતર અને પદ્ધતિ વપરાયેલી ચકાસણી સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ.

4. હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનમાં, સિગ્નલ લેયરના ખાલી વિસ્તારને કોપરથી કોટ કરી શકાય છે, અને બહુવિધ સિગ્નલ સ્તરોના કોપર કોટિંગને જમીન અને પાવર સપ્લાય પર કેવી રીતે વિતરિત કરવું જોઈએ?
સામાન્ય રીતે, ખાલી જગ્યામાં કોપર પ્લેટિંગ મોટે ભાગે ગ્રાઉન્ડેડ હોય છે. હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇનની બાજુમાં કોપર લાગુ કરતી વખતે ફક્ત તાંબા અને સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેના અંતર પર ધ્યાન આપો, કારણ કે લાગુ તાંબુ ટ્રેસના લાક્ષણિક અવરોધને થોડો ઘટાડશે. અન્ય સ્તરોની લાક્ષણિક અવબાધને અસર ન થાય તેની પણ કાળજી રાખો, ઉદાહરણ તરીકે ડ્યુઅલ સ્ટ્રીપ લાઇનની રચનામાં.

5. શું પાવર પ્લેન પર સિગ્નલ લાઇનની લાક્ષણિક અવબાધની ગણતરી કરવા માટે માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન મોડેલનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે? શું સ્ટ્રીપલાઈન મોડેલનો ઉપયોગ કરીને પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન વચ્ચેના સંકેતની ગણતરી કરી શકાય છે?
હા, લાક્ષણિક અવબાધની ગણતરી કરતી વખતે પાવર પ્લેન અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને સંદર્ભ વિમાનો તરીકે ગણવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચાર-સ્તરનું બોર્ડઃ ટોપ લેયર-પાવર લેયર-ગ્રાઉન્ડ લેયર-બોટમ લેયર. આ સમયે, ટોચના સ્તરનું લાક્ષણિક અવબાધ મોડલ એક માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન મોડલ છે જેમાં પાવર પ્લેન રેફરન્સ પ્લેન તરીકે છે.

6. શું મોટા પાયે ઉત્પાદનની કસોટીની આવશ્યકતાઓને પહોંચી વળવા સામાન્ય સંજોગોમાં ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા પ્રિન્ટેડ બોર્ડ પર સોફ્ટવેર દ્વારા ટેસ્ટ પોઈન્ટ આપોઆપ જનરેટ કરી શકાય છે?
સામાન્ય રીતે, પરીક્ષણની આવશ્યકતાઓને પહોંચી વળવા માટે સૉફ્ટવેર આપમેળે પરીક્ષણ બિંદુઓ જનરેટ કરે છે કે કેમ તે તેના પર નિર્ભર કરે છે કે પરીક્ષણ બિંદુઓ ઉમેરવા માટેની વિશિષ્ટતાઓ પરીક્ષણ સાધનોની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે કે કેમ. વધુમાં, જો વાયરિંગ ખૂબ ગાઢ હોય અને ટેસ્ટ પોઈન્ટ ઉમેરવાના નિયમો કડક હોય, તો દરેક લાઈનમાં આપમેળે ટેસ્ટ પોઈન્ટ ઉમેરવાની કોઈ રીત હોઈ શકે નહીં. અલબત્ત, તમારે પરીક્ષણ કરવા માટેના સ્થાનોને મેન્યુઅલી ભરવાની જરૂર છે.

7. શું ટેસ્ટ પોઈન્ટ ઉમેરવાથી હાઈ-સ્પીડ સિગ્નલોની ગુણવત્તાને અસર થશે?
તે સિગ્નલની ગુણવત્તાને અસર કરશે કે કેમ તે ટેસ્ટ પોઇન્ટ ઉમેરવાની પદ્ધતિ અને સિગ્નલ કેટલી ઝડપી છે તેના પર આધાર રાખે છે. મૂળભૂત રીતે, વધારાના ટેસ્ટ પોઈન્ટ્સ (પરીક્ષણ પોઈન્ટ તરીકે વર્તમાન મારફતે અથવા ડીઆઈપી પિનનો ઉપયોગ કરશો નહીં) લાઈનમાં ઉમેરી શકાય છે અથવા લીટીમાંથી ટૂંકી લાઈન ખેંચી શકાય છે.
ભૂતપૂર્વ એ લાઇન પર નાના કેપેસિટર ઉમેરવાની સમકક્ષ છે, જ્યારે બાદમાં એક વધારાની શાખા છે. આ બંને સ્થિતિઓ હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલને વધુ કે ઓછી અસર કરશે, અને અસરની હદ સિગ્નલની ફ્રીક્વન્સી સ્પીડ અને સિગ્નલના કિનારી દર સાથે સંબંધિત છે. સિમ્યુલેશન દ્વારા અસરની તીવ્રતા જાણી શકાય છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, પરીક્ષણ બિંદુ જેટલું નાનું છે, તેટલું સારું (અલબત્ત, તે પરીક્ષણ સાધનની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે) શાખા જેટલી ટૂંકી, વધુ સારી.