પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (પીસીબી) વાયરિંગ હાઇ સ્પીડ સર્કિટ્સમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે, પરંતુ તે ઘણીવાર સર્કિટ ડિઝાઇન પ્રક્રિયાના છેલ્લા પગલાઓમાંનું એક છે. હાઇ સ્પીડ પીસીબી વાયરિંગમાં ઘણી સમસ્યાઓ છે, અને આ વિષય પર ઘણું સાહિત્ય લખવામાં આવ્યું છે. આ લેખ મુખ્યત્વે વ્યવહારુ દ્રષ્ટિકોણથી હાઇ સ્પીડ સર્કિટ્સના વાયરિંગની ચર્ચા કરે છે. મુખ્ય હેતુ નવા વપરાશકર્તાઓને ઘણાં વિવિધ મુદ્દાઓ પર ધ્યાન આપવામાં મદદ કરવાનો છે કે જ્યારે હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ પીસીબી લેઆઉટની રચના કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. બીજો હેતુ એવા ગ્રાહકો માટે સમીક્ષા સામગ્રી પ્રદાન કરવાનો છે કે જેમણે થોડા સમય માટે પીસીબી વાયરિંગને સ્પર્શ કર્યો નથી. મર્યાદિત લેઆઉટને કારણે, આ લેખ તમામ મુદ્દાઓની વિગતવાર ચર્ચા કરી શકશે નહીં, પરંતુ અમે મુખ્ય ભાગોની ચર્ચા કરીશું કે જે સર્કિટ પ્રદર્શનમાં સુધારો કરવા, ડિઝાઇનનો સમય ટૂંકાવી અને ફેરફાર સમયને બચાવવા પર સૌથી વધુ અસર કરે છે.

તેમ છતાં અહીં મુખ્ય ધ્યાન હાઇ-સ્પીડ ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સથી સંબંધિત સર્કિટ્સ પર છે, અહીં ચર્ચા કરેલી સમસ્યાઓ અને પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે મોટાભાગના અન્ય હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ સર્કિટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી વાયરિંગ માટે લાગુ પડે છે. જ્યારે ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર ખૂબ જ ઉચ્ચ રેડિયો ફ્રીક્વન્સી (આરએફ) ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં કામ કરે છે, ત્યારે સર્કિટનું પ્રદર્શન મોટા ભાગે પીસીબી લેઆઉટ પર આધારિત છે. ઉચ્ચ પ્રદર્શન સર્કિટ ડિઝાઇન્સ જે "ડ્રોઇંગ્સ" પર સારી લાગે છે તે ફક્ત ત્યારે જ સામાન્ય કામગીરી મેળવી શકે છે જો તેઓ વાયરિંગ દરમિયાન બેદરકારીથી પ્રભાવિત થાય. પૂર્વ-વિચારણા અને વાયરિંગ પ્રક્રિયા દરમ્યાન મહત્વપૂર્ણ વિગતો તરફ ધ્યાન આપવાની અપેક્ષિત સર્કિટ કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવામાં મદદ કરશે.

યોજનાકીય આકૃતિ

જો કે સારી યોજનાકીય સારી વાયરિંગની બાંયધરી આપી શકતી નથી, તેમ છતાં, સારી વાયરિંગ સારી યોજનાકીયથી શરૂ થાય છે. યોજનાકીય દોરતી વખતે કાળજીપૂર્વક વિચારો, અને તમારે સમગ્ર સર્કિટના સિગ્નલ પ્રવાહને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે. જો યોજનાકીયમાં ડાબેથી જમણે સામાન્ય અને સ્થિર સિગ્નલ પ્રવાહ હોય, તો પીસીબી પર સમાન સારા સિગ્નલ પ્રવાહ હોવા જોઈએ. યોજનાકીય પર શક્ય તેટલી ઉપયોગી માહિતી આપો. કારણ કે કેટલીકવાર સર્કિટ ડિઝાઇન એન્જિનિયર ત્યાં નથી, ગ્રાહકો અમને સર્કિટની સમસ્યા હલ કરવામાં મદદ કરવા માટે પૂછશે, આ કાર્યમાં રોકાયેલા ડિઝાઇનર્સ, તકનીકી અને ઇજનેરો અમારા સહિત ખૂબ આભારી રહેશે.

સામાન્ય સંદર્ભ ઓળખકર્તાઓ, વીજ વપરાશ અને ભૂલ સહનશીલતા ઉપરાંત, યોજનાકીયમાં કઈ માહિતી આપવી જોઈએ? સામાન્ય યોજનાઓને ફર્સ્ટ-ક્લાસ સ્કીમેટિક્સમાં ફેરવવા માટે અહીં કેટલાક સૂચનો છે. વેવફોર્મ્સ, શેલ વિશેની યાંત્રિક માહિતી, મુદ્રિત લાઇનોની લંબાઈ, ખાલી વિસ્તારો ઉમેરો; સૂચવે છે કે કયા ઘટકોને પીસીબી પર મૂકવાની જરૂર છે; ગોઠવણ માહિતી, ઘટક મૂલ્યની શ્રેણી, ગરમીના વિસર્જનની માહિતી, નિયંત્રણ અવરોધ પ્રિન્ટેડ લાઇનો, ટિપ્પણીઓ અને સંક્ષિપ્ત સર્કિટ્સ ક્રિયા વર્ણન… (અને અન્ય) આપો.
કોઈને માનશો નહીં

જો તમે તમારી જાતને વાયરિંગની રચના કરી રહ્યાં નથી, તો વાયરિંગ વ્યક્તિની ડિઝાઇનને કાળજીપૂર્વક તપાસવા માટે પૂરતો સમય આપવાની ખાતરી કરો. આ બિંદુએ એક નાનો નિવારણ સો ગણો ઉપાયની છે. વાયરિંગ વ્યક્તિ તમારા વિચારોને સમજવાની અપેક્ષા રાખશો નહીં. વાયરિંગ ડિઝાઇન પ્રક્રિયાના પ્રારંભિક તબક્કામાં તમારું અભિપ્રાય અને માર્ગદર્શન સૌથી મહત્વપૂર્ણ છે. તમે જેટલી વધુ માહિતી પ્રદાન કરી શકો છો, અને તમે આખી વાયરિંગ પ્રક્રિયામાં વધુ દખલ કરો છો, પરિણામી પીસીબી વધુ સારી હશે. તમે ઇચ્છો છો તે વાયરિંગ પ્રગતિ અહેવાલ અનુસાર વાયરિંગ ડિઝાઇન એન્જિનિયર-ક્વિક ચેક માટે કામચલાઉ સમાપ્તિ બિંદુ સેટ કરો. આ "બંધ લૂપ" પદ્ધતિ વાયરિંગને ભટકાઈ જતા અટકાવે છે, ત્યાં ફરીથી કામ કરવાની સંભાવનાને ઘટાડે છે.

વાયરિંગ એન્જિનિયરને જે સૂચનો આપવાની જરૂર છે તેમાં શામેલ છે: સર્કિટ ફંક્શનનું ટૂંકું વર્ણન, પીસીબીનું એક યોજનાકીય આકૃતિ, જે ઇનપુટ અને આઉટપુટ પોઝિશન્સ સૂચવે છે, પીસીબી સ્ટેકીંગ માહિતી (ઉદાહરણ તરીકે, બોર્ડ કેટલું ગા thick છે, દરેક સિગ્નલ લેયર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન-ફંક્શન પાવર સેન, ગ્રાઉન્ડ વાયર, ડિજિટલ સિગ્નલ અને આરએફ સિગ્નલ) વિશે કેટલા સ્તરો છે, અને વિગતવાર માહિતી; દરેક સ્તર માટે કયા સંકેતો જરૂરી છે; મહત્વપૂર્ણ ઘટકોની પ્લેસમેન્ટની જરૂર છે; બાયપાસ ઘટકોનું ચોક્કસ સ્થાન; જે છાપેલી રેખાઓ મહત્વપૂર્ણ છે; કઈ લીટીઓને અવરોધ મુદ્રિત લાઇનોને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે; કઈ રેખાઓ લંબાઈ સાથે મેળ ખાવાની જરૂર છે; ઘટકોનું કદ; જે છાપેલી રેખાઓ એકબીજાને ખૂબ દૂર હોવી જરૂરી છે (અથવા નજીક); કઈ રેખાઓ એકબીજાને દૂર હોવી જરૂરી છે (અથવા નજીક); કયા ઘટકો એકબીજાથી દૂર (અથવા નજીક) હોવું જરૂરી છે; કયા ઘટકોને પીસીબીની ટોચ પર મૂકવાની જરૂર છે, જે નીચે મૂકવામાં આવે છે. ક્યારેય ફરિયાદ ન કરો કે અન્ય લોકો માટે ઘણી ઓછી માહિતી છે? તે ખૂબ છે? કરશો નહીં.

શીખવાનો અનુભવ: લગભગ 10 વર્ષ પહેલાં, મેં મલ્ટિલેયર સપાટી માઉન્ટ સર્કિટ બોર્ડની રચના કરી હતી-ત્યાં બોર્ડની બંને બાજુના ઘટકો છે. સોનાના પ્લેટેડ એલ્યુમિનિયમ શેલમાં બોર્ડને ઠીક કરવા માટે ઘણા બધા સ્ક્રૂનો ઉપયોગ કરો (કારણ કે ત્યાં ખૂબ કડક એન્ટિ-કંપન સૂચકાંકો છે). પિન જે પક્ષમાંથી પૂર્વગ્રહ ફીડથ્રુ પસાર કરે છે. આ પિન સોલ્ડરિંગ વાયર દ્વારા પીસીબી સાથે જોડાયેલ છે. આ એક ખૂબ જ જટિલ ઉપકરણ છે. બોર્ડ પરના કેટલાક ઘટકોનો ઉપયોગ પરીક્ષણ સેટિંગ (એસએટી) માટે થાય છે. પરંતુ મેં આ ઘટકોનું સ્થાન સ્પષ્ટ રીતે વ્યાખ્યાયિત કર્યું છે. તમે અનુમાન કરી શકો છો કે આ ઘટકો ક્યાં ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે? માર્ગ દ્વારા, બોર્ડ હેઠળ. જ્યારે ઉત્પાદન ઇજનેરો અને ટેકનિશિયનોએ આખા ઉપકરણને ડિસએસેમ્બલ કરવું પડ્યું હતું અને સેટિંગ્સ પૂર્ણ કર્યા પછી તેમને ફરીથી ભેગા કરવા પડ્યા હતા, ત્યારે તેઓ ખૂબ નાખુશ લાગતા હતા. ત્યારથી મેં આ ભૂલ ફરીથી કરી નથી.

પદ

પીસીબીની જેમ, સ્થાન બધું છે. પીસીબી પર સર્કિટ ક્યાં મૂકવી, તેના વિશિષ્ટ સર્કિટ ઘટકો ક્યાં ઇન્સ્ટોલ કરવું, અને અન્ય નજીકના સર્કિટ્સ શું છે, તે બધા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

સામાન્ય રીતે, ઇનપુટ, આઉટપુટ અને વીજ પુરવઠાની સ્થિતિ પૂર્વનિર્ધારિત હોય છે, પરંતુ તેમની વચ્ચેના સર્કિટને "તેમની પોતાની સર્જનાત્મકતા રમવાની જરૂર છે." આથી જ વાયરિંગની વિગતો પર ધ્યાન આપવાથી ભારે વળતર મળશે. કી ઘટકોના સ્થાનથી પ્રારંભ કરો અને વિશિષ્ટ સર્કિટ અને સંપૂર્ણ પીસીબીને ધ્યાનમાં લો. શરૂઆતથી કી ઘટકો અને સિગ્નલ પાથનું સ્થાન સ્પષ્ટ કરવાથી ડિઝાઇન અપેક્ષિત કાર્ય લક્ષ્યોને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવામાં મદદ કરે છે. પ્રથમ વખત યોગ્ય ડિઝાઇન મેળવવાથી ખર્ચ અને દબાણ ઘટાડવામાં અને વિકાસ ચક્રને ટૂંકાવી શકાય છે.

બાયપાસ પાવર

અવાજ ઘટાડવા માટે એમ્પ્લીફાયરની પાવર સાઇડ પર વીજ પુરવઠો બાયપાસ કરવો એ પીસીબી ડિઝાઇન પ્રક્રિયામાં હાઇ-સ્પીડ operational પરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સ અથવા અન્ય હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ્સ સહિત એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પાસું છે. હાઇ સ્પીડ ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર્સને બાયપાસ કરવા માટે બે સામાન્ય ગોઠવણી પદ્ધતિઓ છે.

પાવર સપ્લાય ટર્મિનલને ગ્રાઉન્ડિંગ: મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં આ પદ્ધતિ સૌથી અસરકારક છે, ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયરના પાવર સપ્લાય પિનને સીધા ગ્રાઉન્ડ કરવા માટે બહુવિધ સમાંતર કેપેસિટરનો ઉપયોગ કરીને. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, બે સમાંતર કેપેસિટર પૂરતા પ્રમાણમાં છે પરંતુ સમાંતર કેપેસિટરને ઉમેરવાથી કેટલાક સર્કિટ્સને ફાયદો થઈ શકે છે.

વિવિધ કેપેસિટીન્સ મૂલ્યોવાળા કેપેસિટર્સનું સમાંતર જોડાણ એ સુનિશ્ચિત કરવામાં મદદ કરે છે કે વિશાળ આવર્તન બેન્ડ પર પાવર સપ્લાય પિન પર ફક્ત નીચા વૈકલ્પિક વર્તમાન (એસી) અવબાધ જોઈ શકાય છે. ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયર પાવર સપ્લાય અસ્વીકાર રેશિયો (પીએસઆર) ની એટેન્યુએશન આવર્તન પર આ ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. આ કેપેસિટર એમ્પ્લીફાયરના ઘટાડેલા PSR ની ભરપાઈ કરવામાં મદદ કરે છે. ઘણા દસ-ઓક્ટેવ રેન્જમાં નીચા અવરોધ ગ્રાઉન્ડ પાથ જાળવવાથી તે સુનિશ્ચિત કરવામાં મદદ કરશે કે હાનિકારક અવાજ ઓપી એમ્પમાં પ્રવેશ કરી શકશે નહીં. આકૃતિ 1 સમાંતરમાં બહુવિધ કેપેસિટરનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા બતાવે છે. ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ પર, મોટા કેપેસિટર ઓછા અવરોધ ગ્રાઉન્ડ પાથ પ્રદાન કરે છે. પરંતુ એકવાર આવર્તન તેમની પોતાની રેઝોનન્ટ આવર્તન સુધી પહોંચે, પછી કેપેસિટરની કેપેસિટીન્સ નબળી પડી જશે અને ધીમે ધીમે પ્રેરક દેખાશે. આ જ કારણ છે કે બહુવિધ કેપેસિટરનો ઉપયોગ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે: જ્યારે એક કેપેસિટરની આવર્તન પ્રતિસાદ નીચે આવવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે અન્ય કેપેસિટરની આવર્તન પ્રતિસાદ કામ કરવાનું શરૂ કરે છે, તેથી તે ઘણી દસ-ઓક્ટેવ રેન્જમાં ખૂબ ઓછી એસી અવરોધ જાળવી શકે છે.

ઓપ એમ્પીના વીજ પુરવઠો પિનથી સીધા પ્રારંભ કરો; નાના કેપેસિટીન્સ અને નાના ભૌતિક કદવાળા કેપેસિટરને પીસીબીની સમાન બાજુએ ઓપી એમ્પની જેમ અને એમ્પ્લીફાયરની શક્ય તેટલી નજીક મૂકવો જોઈએ. કેપેસિટરનું ગ્રાઉન્ડ ટર્મિનલ સીધા જ ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે ટૂંકા ગાળાના પિન અથવા મુદ્રિત વાયર સાથે જોડાયેલ હોવું જોઈએ. પાવર ટર્મિનલ અને ગ્રાઉન્ડ ટર્મિનલ વચ્ચેની દખલ ઘટાડવા માટે ઉપરોક્ત ગ્રાઉન્ડ કનેક્શન એમ્પ્લીફાયરના લોડ ટર્મિનલની શક્ય તેટલી નજીક હોવું જોઈએ.

આ પ્રક્રિયા આગામી સૌથી મોટા કેપેસિટીન્સ મૂલ્યવાળા કેપેસિટર માટે પુનરાવર્તિત થવી જોઈએ. 0.01 µF ના લઘુત્તમ કેપેસિટીન્સ મૂલ્યથી પ્રારંભ કરવો અને તેની નજીક નીચા સમકક્ષ શ્રેણી પ્રતિકાર (ઇએસઆર) સાથે 2.2 µF (અથવા મોટા) ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેપેસિટર મૂકવાનું શ્રેષ્ઠ છે. 0508 કેસ કદ સાથે 0.01 µF કેપેસિટરમાં ખૂબ ઓછી શ્રેણીનો સમાવેશ અને ઉત્તમ ઉચ્ચ આવર્તન પ્રદર્શન છે.

વીજ પુરવઠો માટે પાવર સપ્લાય: બીજી રૂપરેખાંકન પદ્ધતિ ઓપરેશનલ એમ્પ્લીફાયરના સકારાત્મક અને નકારાત્મક પાવર સપ્લાય ટર્મિનલ્સમાં જોડાયેલા એક અથવા વધુ બાયપાસ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે જ્યારે સર્કિટમાં ચાર કેપેસિટરને ગોઠવવાનું મુશ્કેલ હોય ત્યારે થાય છે. તેનો ગેરલાભ એ છે કે કેપેસિટરના કેસનું કદ વધી શકે છે કારણ કે કેપેસિટર તરફનો વોલ્ટેજ સિંગલ-સપ્લાય બાયપાસ પદ્ધતિમાં વોલ્ટેજ મૂલ્યથી બમણો છે. વોલ્ટેજ વધારવા માટે ડિવાઇસના રેટેડ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજમાં વધારો કરવો જરૂરી છે, એટલે કે, આવાસના કદમાં વધારો. જો કે, આ પદ્ધતિ પીએસઆર અને વિકૃતિ કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે.

કારણ કે દરેક સર્કિટ અને વાયરિંગ અલગ છે, કેપેસિટર્સનું રૂપરેખાંકન, સંખ્યા અને કેપેસિટીન્સ મૂલ્ય વાસ્તવિક સર્કિટની આવશ્યકતાઓ અનુસાર નક્કી કરવું જોઈએ.