આધુનિક સર્કિટ ડિઝાઇનમાં વિરોધી હસ્તક્ષેપ એ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ કડી છે, જે સમગ્ર સિસ્ટમની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતાને સીધી રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે. પીસીબી એન્જિનિયરો માટે, દખલ વિરોધી ડિઝાઇન એ ચાવીરૂપ અને મુશ્કેલ મુદ્દો છે જેમાં દરેક વ્યક્તિએ માસ્ટર કરવું જોઈએ.
પીસીબી બોર્ડમાં દખલગીરીની હાજરી
વાસ્તવિક સંશોધનમાં, તે જાણવા મળ્યું છે કે PCB ડિઝાઇનમાં ચાર મુખ્ય હસ્તક્ષેપ છે: પાવર સપ્લાય અવાજ, ટ્રાન્સમિશન લાઇન હસ્તક્ષેપ, કપલિંગ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (EMI).
1. પાવર સપ્લાય અવાજ
ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટમાં, પાવર સપ્લાયનો અવાજ ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ પર ખાસ કરીને સ્પષ્ટ પ્રભાવ ધરાવે છે. તેથી, વીજ પુરવઠો માટે પ્રથમ જરૂરિયાત ઓછી અવાજ છે. અહીં, સ્વચ્છ શક્તિ સ્ત્રોત તરીકે સ્વચ્છ જમીન મહત્વપૂર્ણ છે.
2. ટ્રાન્સમિશન લાઇન
PCBમાં માત્ર બે પ્રકારની ટ્રાન્સમિશન લાઇન શક્ય છેઃ સ્ટ્રીપ લાઇન અને માઇક્રોવેવ લાઇન. ટ્રાન્સમિશન લાઇનની સૌથી મોટી સમસ્યા પ્રતિબિંબ છે. પ્રતિબિંબ ઘણી સમસ્યાઓનું કારણ બનશે. ઉદાહરણ તરીકે, લોડ સિગ્નલ મૂળ સિગ્નલ અને ઇકો સિગ્નલનું સુપરપોઝિશન હશે, જે સિગ્નલ વિશ્લેષણની મુશ્કેલીમાં વધારો કરશે; પ્રતિબિંબ વળતર નુકશાન (વળતર નુકશાન) નું કારણ બનશે, જે સિગ્નલને અસર કરશે. અસર એટલી જ ગંભીર છે જેટલી એડિટિવ અવાજની દખલને કારણે થાય છે.
3. કપલિંગ
હસ્તક્ષેપ સ્ત્રોત દ્વારા જનરેટ થયેલ હસ્તક્ષેપ સંકેત ચોક્કસ જોડાણ ચેનલ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ સિસ્ટમમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપનું કારણ બને છે. દખલગીરીની કપલિંગ પદ્ધતિ એ વાયર, સ્પેસ, સામાન્ય રેખાઓ વગેરે દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ પર કામ કરવા સિવાય બીજું કંઈ નથી. વિશ્લેષણમાં મુખ્યત્વે નીચેના પ્રકારોનો સમાવેશ થાય છે: ડાયરેક્ટ કપ્લીંગ, કોમન ઈમ્પીડેન્સ કપ્લીંગ, કેપેસીટીવ કપ્લીંગ, ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઈન્ડક્શન કપ્લીંગ, રેડિયેશન કપ્લીંગ, વગેરે
4. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (EMI)
ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ EMI બે પ્રકારના હોય છે: સંચાલિત હસ્તક્ષેપ અને રેડિયેટેડ હસ્તક્ષેપ. સંચારિત હસ્તક્ષેપ એ વાહક માધ્યમ દ્વારા એક વિદ્યુત નેટવર્ક પરના અન્ય વિદ્યુત નેટવર્કમાં સંકેતોના જોડાણ (દખલગીરી) નો સંદર્ભ આપે છે. રેડિયેટેડ હસ્તક્ષેપ એ દખલગીરી સ્ત્રોત જોડાણ (દખલગીરી) નો સંદર્ભ આપે છે જે જગ્યા દ્વારા અન્ય વિદ્યુત નેટવર્કને તેના સંકેત આપે છે. હાઇ-સ્પીડ PCB અને સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં, હાઇ-ફ્રિકવન્સી સિગ્નલ લાઇન્સ, ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ પિન, વિવિધ કનેક્ટર્સ, વગેરે એન્ટેના લાક્ષણિકતાઓ સાથે રેડિયેશન હસ્તક્ષેપ સ્ત્રોત બની શકે છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ઉત્સર્જન કરી શકે છે અને સિસ્ટમમાં અન્ય સિસ્ટમ્સ અથવા અન્ય સબસિસ્ટમ્સને અસર કરી શકે છે. સામાન્ય કામ.
પીસીબી અને સર્કિટ વિરોધી દખલગીરી પગલાં
પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડની એન્ટિ-જામિંગ ડિઝાઇન ચોક્કસ સર્કિટ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. આગળ, અમે પીસીબી એન્ટિ-જામિંગ ડિઝાઇનના કેટલાક સામાન્ય પગલાં પર માત્ર થોડી સ્પષ્ટતા કરીશું.
1. પાવર કોર્ડ ડિઝાઇન
પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ વર્તમાનના કદ અનુસાર, લૂપ પ્રતિકાર ઘટાડવા માટે પાવર લાઇનની પહોળાઈ વધારવાનો પ્રયાસ કરો. તે જ સમયે, પાવર લાઇન અને ગ્રાઉન્ડ લાઇનની દિશાને ડેટા ટ્રાન્સમિશનની દિશા સાથે સુસંગત બનાવો, જે અવાજ વિરોધી ક્ષમતાને વધારવામાં મદદ કરે છે.
2. ગ્રાઉન્ડ વાયર ડિઝાઇન
ડિજિટલ ગ્રાઉન્ડને એનાલોગ ગ્રાઉન્ડથી અલગ કરો. જો સર્કિટ બોર્ડ પર લોજિક સર્કિટ અને રેખીય સર્કિટ બંને હોય, તો તેને શક્ય તેટલું અલગ કરવું જોઈએ. ઓછી-આવર્તન સર્કિટનું ગ્રાઉન્ડ શક્ય તેટલું એક જ બિંદુ પર સમાંતરમાં ગ્રાઉન્ડ હોવું જોઈએ. જ્યારે વાસ્તવિક વાયરિંગ મુશ્કેલ હોય, ત્યારે તેને આંશિક રીતે શ્રેણીમાં જોડી શકાય છે અને પછી સમાંતરમાં ગ્રાઉન્ડ કરી શકાય છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ શ્રેણીમાં બહુવિધ બિંદુઓ પર ગ્રાઉન્ડેડ હોવું જોઈએ, ગ્રાઉન્ડ વાયર ટૂંકા અને જાડા હોવા જોઈએ, અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઘટકની આસપાસ ગ્રીડ જેવા મોટા વિસ્તારવાળા ગ્રાઉન્ડ ફોઇલનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
ગ્રાઉન્ડ વાયર શક્ય તેટલું જાડું હોવું જોઈએ. જો ગ્રાઉન્ડિંગ વાયર માટે ખૂબ જ પાતળી લાઇનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો ગ્રાઉન્ડિંગ સંભવિત વર્તમાન સાથે બદલાય છે, જે અવાજ પ્રતિકાર ઘટાડે છે. તેથી, ગ્રાઉન્ડ વાયરને જાડું કરવું જોઈએ જેથી કરીને તે પ્રિન્ટેડ બોર્ડ પર સ્વીકાર્ય પ્રવાહ કરતાં ત્રણ ગણો પસાર કરી શકે. જો શક્ય હોય તો, ગ્રાઉન્ડ વાયર 2~3mm ઉપર હોવો જોઈએ.
ગ્રાઉન્ડ વાયર બંધ લૂપ બનાવે છે. માત્ર ડિજિટલ સર્કિટથી બનેલા પ્રિન્ટેડ બોર્ડ માટે, તેમના મોટા ભાગના ગ્રાઉન્ડિંગ સર્કિટ અવાજ પ્રતિકાર સુધારવા માટે લૂપ્સમાં ગોઠવાયેલા હોય છે.
3. ડીકોપલિંગ કેપેસિટર રૂપરેખાંકન
PCB ડિઝાઇનની પરંપરાગત પદ્ધતિઓમાંની એક એ છે કે પ્રિન્ટેડ બોર્ડના દરેક મુખ્ય ભાગ પર યોગ્ય ડીકપલિંગ કેપેસિટર ગોઠવવું.
ડીકોપ્લિંગ કેપેસિટરના સામાન્ય રૂપરેખાંકન સિદ્ધાંતો છે:
① સમગ્ર પાવર ઇનપુટ પર 10 ~ 100uf ઇલેક્ટ્રોલિટીક કેપેસિટર જોડો. જો શક્ય હોય તો, 100uF અથવા વધુ સાથે કનેક્ટ કરવું વધુ સારું છે.
②સૈદ્ધાંતિક રીતે, દરેક એકીકૃત સર્કિટ ચિપ 0.01pF સિરામિક કેપેસિટરથી સજ્જ હોવી જોઈએ. જો પ્રિન્ટેડ બોર્ડનો ગેપ પૂરતો નથી, તો દરેક 4~8 ચિપ્સ માટે 1-10pF કેપેસિટર ગોઠવી શકાય છે.
③નબળી અવાજ-વિરોધી ક્ષમતા ધરાવતા ઉપકરણો માટે અને જ્યારે બંધ કરવામાં આવે ત્યારે મોટા પાવરમાં ફેરફાર થાય છે, જેમ કે RAM અને ROM સ્ટોરેજ ઉપકરણો, ડીકોપલિંગ કેપેસિટર પાવર લાઇન અને ચિપની ગ્રાઉન્ડ લાઇન વચ્ચે સીધું જોડાયેલ હોવું જોઈએ.
④કેપેસિટર લીડ ખૂબ લાંબી ન હોવી જોઈએ, ખાસ કરીને ઉચ્ચ આવર્તન બાયપાસ કેપેસિટરમાં લીડ ન હોવો જોઈએ.
4. PCB ડિઝાઇનમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપને દૂર કરવાની પદ્ધતિઓ
①લૂપ્સ ઘટાડવું: દરેક લૂપ એન્ટેનાની સમકક્ષ હોય છે, તેથી આપણે લૂપ્સની સંખ્યા, લૂપનો વિસ્તાર અને લૂપની એન્ટેના અસર ઓછી કરવાની જરૂર છે. ખાતરી કરો કે સિગ્નલમાં કોઈપણ બે બિંદુઓ પર માત્ર એક જ લૂપ પાથ છે, કૃત્રિમ લૂપ્સ ટાળો અને પાવર લેયરનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરો.
②ફિલ્ટરિંગ: ફિલ્ટરિંગનો ઉપયોગ પાવર લાઇન અને સિગ્નલ લાઇન બંને પર EMI ઘટાડવા માટે થઈ શકે છે. ત્યાં ત્રણ પદ્ધતિઓ છે: કેપેસિટર્સ, EMI ફિલ્ટર્સ અને ચુંબકીય ઘટકોને ડીકપલિંગ.
③ ઢાલ.
④ ઉચ્ચ-આવર્તન ઉપકરણોની ઝડપ ઘટાડવાનો પ્રયાસ કરો.
⑤ PCB બોર્ડના ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટને વધારવાથી બોર્ડની નજીકની ટ્રાન્સમિશન લાઇન જેવા ઉચ્ચ આવર્તન ભાગોને બહારની તરફ પ્રસરણ થતા અટકાવી શકાય છે; પીસીબી બોર્ડની જાડાઈ વધારવી અને માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇનની જાડાઈ ઓછી કરવાથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વાયરને ઓવરફ્લો થતા અટકાવી શકાય છે અને રેડિયેશન પણ અટકાવી શકાય છે.