Yawan adadin masu tsara kayan dijital da dijital na ƙirar hukumar dijital a cikin filin inikiya na yau da kullun suna ƙaruwa koyaushe, wanda ke nuna ci gaban masana'antar. Ko da yake fifikon ƙira na dijital ya haifar da manyan ci gaba a cikin samfuran lantarki, har yanzu yana nan, kuma koyaushe za a sami wasu ƙirar da'ira waɗanda ke mu'amala da analog ko mahalli na gaske. Dabarun wayoyi a cikin filayen analog da dijital suna da wasu kamanceceniya, amma lokacin da kuke son samun sakamako mai kyau, saboda dabarun wayoyi daban-daban, ƙirar da'ira mai sauƙi ba shine mafi kyawun mafita ba.

Wannan labarin ya tattauna ainihin kamanceceniya da bambance-bambance tsakanin analog da dijital wiring dangane da kewaye capacitors, samar da wutar lantarki, ƙasa ƙira, ƙarfin lantarki kurakurai, da electromagnetic tsoma baki (EMI) lalacewa ta hanyar PCB wayoyi.

Yawan adadin masu tsara kayan dijital da dijital na ƙirar hukumar dijital a cikin filin inikiya na yau da kullun suna ƙaruwa koyaushe, wanda ke nuna ci gaban masana'antar. Ko da yake fifikon ƙira na dijital ya haifar da manyan ci gaba a cikin samfuran lantarki, har yanzu yana nan, kuma koyaushe za a sami wasu ƙirar da'ira waɗanda ke mu'amala da analog ko mahalli na gaske. Dabarun wayoyi a cikin filayen analog da dijital suna da wasu kamanceceniya, amma lokacin da kuke son samun sakamako mai kyau, saboda dabarun wayoyi daban-daban, ƙirar da'ira mai sauƙi ba shine mafi kyawun mafita ba.

Wannan labarin ya tattauna ainihin kamanceceniya da bambance-bambance tsakanin analog da dijital wiring dangane da kewaye capacitors, samar da wutar lantarki, ƙasa ƙira, ƙarfin lantarki kurakurai, da electromagnetic tsoma baki (EMI) lalacewa ta hanyar PCB wayoyi.

Ƙara kewaye ko ɓangaro da capacitors a kan allon kewayawa da wurin da waɗannan capacitors ɗin suke a kan allo suna da ma'ana gama gari don ƙirar dijital da analog. Amma abin sha'awa, dalilan sun bambanta.

A cikin ƙirar siginar analog, ana amfani da capacitors na kewaye don ketare sigina masu tsayi akan wutar lantarki. Idan ba a ƙara capacitors na kewayawa ba, waɗannan sigina masu tsayi na iya shigar da kwakwalwan kwamfuta masu mahimmanci ta hanyar fitilun wutar lantarki. Gabaɗaya magana, mitar waɗannan sigina masu ƙarfi sun zarce ƙarfin na'urorin analog don murkushe sigina masu tsayi. Idan ba a yi amfani da capacitor na kewaye ba a cikin da'irar analog, ana iya gabatar da hayaniya a cikin hanyar siginar, kuma a cikin mafi tsanani lokuta, yana iya haifar da girgiza.

A cikin ƙira na PCB na analog da dijital, ya kamata a sanya ƙetare ko decoupling capacitors (0.1uF) kusa da na'urar gwargwadon yiwuwa. Yakamata a sanya wutar lantarki decoupling capacitor (10uF) a ƙofar layin wutar lantarki na allon kewayawa. A kowane hali, fil ɗin waɗannan capacitors yakamata su zama gajere.

A kan allon kewayawa a cikin hoto na 2, ana amfani da hanyoyi daban-daban don tafiyar da wutar lantarki da wayoyi na ƙasa. Sakamakon rashin haɗin gwiwar da bai dace ba, na'urorin lantarki da na'urorin da ke cikin allon da'ira sun fi fuskantar tsangwama na lantarki.

A cikin guda ɗaya na Hoto 3, wutar lantarki da wayoyi na ƙasa zuwa abubuwan da ke kan allon kewayawa suna kusa da juna. Matsakaicin ma'auni na layin wutar lantarki da layin ƙasa a cikin wannan allon kewayawa ya dace kamar yadda aka nuna a hoto na 2. Yiwuwar abubuwan da ke tattare da na'urorin lantarki da na'urorin da'irori a cikin allon da'ira da ke fuskantar tsangwama (EMI) ya ragu da sau 679/12.8 ko kusan sau 54.
　　
Don na'urorin dijital kamar masu sarrafawa da masu sarrafawa, ana kuma buƙatar decoupling capacitors, amma saboda dalilai daban-daban. Ɗaya daga cikin ayyuka na waɗannan capacitors shine yin aiki azaman banki na cajin "ƙananan".

A cikin da'irori na dijital, ana buƙatar babban adadin halin yanzu don yin canjin yanayin kofa. Tunda ana haifar da igiyoyi masu jujjuyawa akan guntu yayin sauyawa da gudana ta cikin allon kewayawa, yana da fa'ida a sami ƙarin cajin "tsare". Idan babu isasshen caji lokacin aiwatar da aikin sauyawa, ƙarfin wutar lantarki zai canza sosai. Canjin wutar lantarki da yawa zai sa matakin siginar dijital ya shiga wani yanayi mara tabbas, kuma yana iya sa na'urar da ke cikin na'urar dijital tayi aiki da kuskure.

Canjin halin yanzu da ke gudana ta hanyar alamar allon kewayawa zai sa wutar lantarki ta canza, kuma alamar allon kewayawa yana da inductance parasitic. Ana iya amfani da dabara mai zuwa don ƙididdige canjin ƙarfin lantarki: V = LdI/dt. Daga cikin su: V = canjin wutar lantarki, L = inductance board board, dI = canji na yanzu ta hanyar gano, dt = lokacin canji na yanzu.
　　
Saboda haka, saboda dalilai da yawa, yana da kyau a yi amfani da capacitors (ko decoupling) capacitors a wutar lantarki ko a fitilun wutar lantarki na na'urori masu aiki.

Ya kamata a dunkule igiyar wutar lantarki da wayar ƙasa tare

Matsayin igiyar wutar lantarki da waya ta ƙasa sun dace sosai don rage yiwuwar tsangwama na lantarki. Idan layin wutar lantarki da layin ƙasa ba su daidaita daidai ba, za a tsara madaidaicin tsarin kuma ana iya haifar da hayaniya.

Misali na ƙirar PCB inda layin wutar lantarki da layin ƙasa ba su dace da kyau ba ana nuna shi a cikin Hoto 2. A kan wannan allon kewayawa, yankin da aka ƙera shine 697cm². Yin amfani da hanyar da aka nuna a cikin hoto na 3, yuwuwar hayaniya mai haskakawa a kan ko kashe allon kewayawa yana haifar da ƙarfin lantarki a cikin madauki na iya raguwa sosai.

Bambanci tsakanin analog da dabarun wayoyi na dijital

▍ Jirgin kasa yana da matsala

Asalin ilimin wayoyi na allon kewayawa ya shafi duka da'irori na analog da na dijital. Babban ƙa'idar babban yatsan hannu shine amfani da jirgin ƙasa mara yankewa. Wannan ma'ana ta gama gari tana rage tasirin dI/dt (canji a halin yanzu tare da lokaci) a cikin da'irori na dijital, wanda ke canza yuwuwar ƙasa kuma yana haifar da hayaniya don shiga da'irori na analog.

Dabarun wayoyi don da'irori na dijital da analog iri ɗaya ne, tare da keɓance ɗaya. Don da'irori na analog, akwai wani abin lura, wato, kiyaye layukan siginar dijital da madaukai a cikin jirgin ƙasa kamar yadda ya kamata daga da'irori na analog. Ana iya samun wannan ta hanyar haɗa jirgin sama na analog zuwa tsarin haɗin ƙasa daban, ko sanya da'irar analog a ƙarshen allon kewayawa, wanda shine ƙarshen layin. Anyi wannan don kiyaye tsangwama na waje akan hanyar sigina zuwa ƙarami.

Babu buƙatar yin wannan don da'irori na dijital, wanda zai iya jure wa yawan hayaniya a kan jirgin ƙasa ba tare da matsala ba.

Hoto na 4 (hagu) ya keɓance aikin canza dijital daga da'irar analog kuma ya raba dijital da sassan analog na kewaye. (Dama) Ya kamata a raba babban mita da ƙananan mitoci gwargwadon yiwuwa, kuma manyan abubuwan haɗin mita yakamata su kasance kusa da masu haɗin allon kewayawa.

Hoto 5 Zane alamomi biyu na kusa akan PCB, yana da sauƙi don samar da ƙarfin parasitic. Saboda kasancewar irin wannan ƙarfin, saurin canjin ƙarfin lantarki akan wata alama na iya haifar da sigina na yanzu akan ɗayan.

Hoto 6 Idan ba ku kula da sanya alamun ba, alamun da ke cikin PCB na iya haifar da inductance na layi da haɓakar juna. Wannan inductance na parasitic yana da matukar cutarwa ga aikin da'irori ciki har da na'urori masu sauyawa na dijital.

▍ Wurin da ke ciki

Kamar yadda aka ambata a sama, a cikin kowane zane na PCB, sashin amo na kewaye da sashin "shiru" (bangaren da ba amo) yakamata a rabu. Gabaɗaya magana, da'irori na dijital suna da “arziƙi” a cikin amo kuma ba sa jin surutu (saboda da’irori na dijital suna da ƙarfin jurewar amo mai girma); akasin haka, juriyar hayaniyar wutar lantarki na da'irori na analog ya fi karami.

Daga cikin biyun, da'irori na analog sun fi dacewa da sauya amo. A cikin wayoyi na tsarin sigina mai gauraye, ya kamata a raba waɗannan da'irori biyu, kamar yadda aka nuna a hoto na 4.
　　
▍Parasitic abubuwan da aka samar ta hanyar ƙirar PCB

Abubuwa guda biyu na asali na parasitic waɗanda zasu iya haifar da matsala suna samuwa cikin sauƙi a ƙirar PCB: ƙarfin ƙarfin parasitic da inductance parasitic.

Lokacin zayyana allon da'ira, sanya alamun biyu kusa da juna zai haifar da ƙarfin parasitic. Kuna iya yin haka: A kan yadudduka daban-daban guda biyu, sanya alama ɗaya a saman sauran alamar; ko kuma a kan layi ɗaya, sanya alama ɗaya kusa da ɗayan, kamar yadda aka nuna a hoto na 5.
　　
A cikin waɗannan saituna guda biyu, canje-canjen ƙarfin lantarki akan lokaci (dV/dt) akan alama ɗaya na iya haifar da halin yanzu akan ɗayan. Idan sauran alamar ta kasance mai ƙarfi mai ƙarfi, na yanzu wanda filin lantarki ya haifar zai zama mai ƙarfin lantarki.
　　
Saurin wutar lantarki mafi yawan lokuta yana faruwa a gefen dijital na ƙirar siginar analog. Idan alamun da ke da saurin wucewar wutar lantarki suna kusa da alamun analog mai ƙarfi, wannan kuskuren zai yi tasiri sosai akan daidaiton da'irar analog. A cikin wannan mahalli, na'urorin analog suna da lahani biyu: jurewar surutu ya yi ƙasa da na da'irori na dijital; kuma manyan alamomin impedance sun fi kowa.
　　
Yin amfani da ɗaya daga cikin waɗannan dabaru guda biyu na iya rage wannan lamari. Dabarar da aka fi amfani da ita ita ce canza girman tsakanin burbushi bisa ga ma'auni na capacitance. Girman mafi inganci don canzawa shine nisa tsakanin alamun biyu. Ya kamata a lura cewa mai canzawa d yana cikin ma'auni na ma'auni na capacitance. Yayin da d ƙaruwa, da capacitive reactance zai ragu. Wani madaidaicin da za'a iya canzawa shine tsayin alamun biyu. A wannan yanayin, tsayin L yana raguwa, kuma amsawar capacitive tsakanin alamun biyu shima zai ragu.
　　
Wata dabara ita ce sanya waya ta ƙasa tsakanin waɗannan alamu biyu. Wayar ƙasa ba ta da ƙarfi, kuma ƙara wani alama kamar wannan zai raunana tsangwama na wutar lantarki, kamar yadda aka nuna a hoto na 5.
　　
Ka'idar inductance parasitic a cikin allon kewayawa yayi kama da na ƙarfin ƙarfin parasitic. Shi ne kuma za a fitar da burbushi biyu. A kan yadudduka daban-daban guda biyu, sanya alama ɗaya a saman ɗayan; ko a kan wannan Layer, sanya alama ɗaya kusa da ɗayan, kamar yadda aka nuna a hoto na 6.

A cikin waɗannan saitunan waya guda biyu, canjin halin yanzu (dI / dt) na alama tare da lokaci, saboda ƙaddamar da wannan alamar, zai haifar da wutar lantarki akan wannan alama; kuma saboda kasancewar inductance juna, zai Samar da madaidaicin halin yanzu akan ɗayan. Idan canjin wutar lantarki akan alamar farko ta isa girma, tsangwama na iya rage juriyar ƙarfin lantarki na da'irar dijital kuma ta haifar da kurakurai. Wannan al'amari ba wai kawai yana faruwa ne a cikin da'irori na dijital ba, amma wannan al'amari ya fi zama ruwan dare a cikin da'irori na dijital saboda manyan magudanar ruwa nan take a cikin da'irori na dijital.
　　
Don kawar da yuwuwar amo daga tushen tsangwama na lantarki, yana da kyau a raba layukan analog na “shuru” daga tashoshin I/O masu hayaniya. Don ƙoƙarin cimma ƙarancin ƙarfi da cibiyar sadarwa ta ƙasa, ya kamata a rage inductance na wayoyi na dijital, kuma ya kamata a rage girman haɗakar da'irori na analog.
　　
03

Kammalawa

Bayan an ƙayyade kewayon dijital da na analog, yin tuƙi a hankali yana da mahimmanci ga PCB mai nasara. Ana gabatar da dabarun wayoyi ga kowa da kowa a matsayin ka'idar babban yatsa, saboda yana da wuya a gwada babban nasarar samfurin a cikin yanayin dakin gwaje-gwaje. Don haka, duk da kamanceceniya a cikin dabarun wayoyi na da'irori na dijital da na analog, bambance-bambancen dabarun wayar su dole ne a gane su da mahimmanci.