Tirada naqshadeeyayaasha dhijitaalka ah iyo khabiirada naqshadaynta guddiga wareegga dhijitaalka ah ee goobta injineernimada ayaa si joogto ah u kordhaya, taas oo ka tarjumaysa isbeddelka horumarka warshadaha. In kasta oo xoogga la saaray naqshadeynta dhijitaalka ah ay keentay horumarro waaweyn oo ku saabsan alaabada elektiroonigga ah, wali way jirtaa, waxaana had iyo jeer jiri doona naqshado wareeg ah oo isku xira deegaan analoog ah ama mid dhab ah. Xeeladaha fiilooyinka ee goobaha analoogga iyo dhijitaalka ah waxay leeyihiin qaar la mid ah, laakiin markaad rabto inaad hesho natiijooyin wanaagsan, sababtoo ah xeeladahooda kala duwan ee fiilooyinka, naqshadeynta fiilooyinka wareegga ee fudud hadda maaha xalka ugu fiican.

Maqaalkani waxa uu ka hadlayaa waxyaabaha aasaasiga ah ee ay isaga mid yihiin iyo faraqa u dhexeeya fiilooyinka analoogga iyo dhijitaalka ah marka la eego capacitors bypass, sahayda korantada, naqshadaynta dhulka, khaladaadka korantada, iyo faragelinta elektromagnetic (EMI) ee ay keento fiilooyinka PCB.

Tirada naqshadeeyayaasha dhijitaalka ah iyo khabiirada naqshadaynta guddiga wareegga dhijitaalka ah ee goobta injineernimada ayaa si joogto ah u kordhaya, taas oo ka tarjumaysa isbeddelka horumarka warshadaha. In kasta oo xoogga la saaray naqshadeynta dhijitaalka ah ay keentay horumarro waaweyn oo ku saabsan alaabada elektiroonigga ah, wali way jirtaa, waxaana had iyo jeer jiri doona naqshado wareeg ah oo isku xira deegaan analoog ah ama mid dhab ah. Xeeladaha fiilooyinka ee goobaha analoogga iyo dhijitaalka ah waxay leeyihiin qaar la mid ah, laakiin markaad rabto inaad hesho natiijooyin wanaagsan, sababtoo ah xeeladahooda kala duwan ee fiilooyinka, naqshadeynta fiilooyinka wareegga ee fudud hadda maaha xalka ugu fiican.

Maqaalkani waxa uu ka hadlayaa waxyaabaha aasaasiga ah ee ay isaga mid yihiin iyo faraqa u dhexeeya fiilooyinka analoogga iyo dhijitaalka ah marka la eego capacitors bypass, sahayda korantada, naqshadaynta dhulka, khaladaadka korantada, iyo faragelinta elektromagnetic (EMI) ee ay keento fiilooyinka PCB.

Ku darista baasaska ama kala-goynta capacitors ee looxa wareegga iyo meesha ay ku yaalaan capacitors ee sabuuradda ayaa ah caqli-gal caadi ah oo loogu talagalay naqshadaha dhijitaalka ah iyo kuwa analogga ah. Laakiin waxaa xiiso leh, sababuhu way kala duwan yihiin.

Naqshadaynta fiilooyinka analooga ah, capacitors bypass waxaa badanaa loo isticmaalaa si looga gudbo calaamadaha soo noqnoqda ee sahayda korontada. Haddii capacitors bypass aan lagu darin, calaamadahan soo noqnoqda sare waxay geli karaan chips analog xasaasi ah iyada oo loo marayo biinanka korontada. Guud ahaan, inta jeer ee calaamadahan soo noqnoqda sare waxay ka badan yihiin awoodda aaladaha analoogga si ay u xakameeyaan calaamadaha soo noqnoqda sare. Haddii capacitor-ka dhaafa aan loo isticmaalin wareegga analoogga, buuqa waxaa laga yaabaa in lagu soo bandhigo jidka calaamadda, iyo xaaladaha ka sii daran, waxay xitaa keeni kartaa gariir.

Naqshadaynta PCB-ga analooga ah iyo dhijitaalka ah, dabaylaha la dhaafo ama isku xidhka (0.1uF) waa in la dhigaa meel ugu dhow aaladda intii suurtagal ah. Qalabka korantada decoupling (10uF) waa in la dhigaa meesha laga soo galo xadhkaha korantada ee looxa wareegga. Xaaladaha oo dhan, biinanka capacitors kuwanu waa inay gaaban yihiin.

Sabuuradda wareegga ee Jaantuska 2, wadooyin kala duwan ayaa loo isticmaalaa in lagu maro fiilooyinka korontada iyo dhulka. Sababo la xiriira wadashaqayntan aan habboonayn, qaybaha elektaroonigga ah iyo wareegyada wareegga wareegga waxay u badan tahay inay ku dhacaan faragelinta korantada.

Qaybta kaliya ee Jaantuska 3, fiilooyinka korantada iyo dhulka ee qaybaha guddiga wareegga ayaa isku dhow. Saamiga u dhigma ee xariiqda korantada iyo xariiqda dhulka ee looxa wareeggan ayaa ku habboon sida ku cad sawirka 2. Suurtagalnimada qaybaha elektaroonigga ah iyo wareegyada ku jira guddiga wareegga in lagu sameeyo faragelinta elektromagnetic (EMI) waxaa la dhimay 679/12.8 jeer ama qiyaastii 54 jeer.
　　
Qalabka dhijitaalka ah sida kontaroolayaasha iyo soo-saareyaasha, capacitors-ka-dejinta ayaa sidoo kale loo baahan yahay, laakiin sababo kala duwan awgeed. Hal shaqo oo ka mid ah capacitors-yadani waa inay u dhaqmaan sidii bangi lacag ah "yar".

Wareegyada dhijitaalka ah, xaddi badan oo hadda ah ayaa badanaa loo baahan yahay si loo sameeyo beddelka gobolka iridda. Maaddaama beddelidda qulqulka ku-meel-gaadhka ah ay ka soo baxaan chip-ka inta lagu jiro beddelka iyo qulqulka looxa wareegga, waxaa faa'iido leh in la helo kharashyo dheeraad ah oo "firaaqo ah". Haddii aysan jirin lacag ku filan marka la fulinayo ficilka beddelka, korantada sahayda korontadu si weyn ayay isu beddeli doontaa. Isbeddelka korantada ee badan wuxuu keeni doonaa heerka signalka dhijitaalka ah inuu galo xaalad aan la hubin, waxaana laga yaabaa inuu keeno mishiinka gobolka ee qalabka dhijitaalka ah inuu si khaldan u shaqeeyo.

Dareemida hadda socota ee dhex socota raadadka guddiga wareegga waxay keeni doontaa in danabku isbeddelo, raadraaca guddiga wareegguna wuxuu leeyahay inductance parasitic. Qaabka soo socda ayaa loo isticmaali karaa si loo xisaabiyo isbeddelka danab: V = LdI/dt. Waxaa ka mid ah: V = isbeddelka korantada, L = guddiga wareegga wareegga inductance, dI = isbeddelka hadda socda ee raadraaca, dt = wakhtiga isbeddelka hadda.
　　
Sidaa darteed, sababo badan awgood, way fiicantahay in lagu dabaqo korantada (ama decoupling) capacitors ee korontada ama biinanka korontada ee qalabka firfircoon.

Xadhkaha korontada iyo siliga dhulka waa in si wadajir ah loo maro

Booska xadhkaha korantada iyo fiilada dhulka ayaa si fiican u siman si loo yareeyo suurtagalnimada faragelinta korantada. Haddii xariiqda korantada iyo xariiqda dhulka aysan si sax ah isku dhigmin, waxaa la naqshadeynayaa habka loop-ka waxaana ay u badan tahay in buuq uu dhasho.

Tusaalaha nashqada PCB-ga halka laynka korantada iyo dhulka aan si fiican isku sinayn ayaa lagu muujiyay Jaantuska 2. Sabuuradda wareeggan, bedka loop nashqaday waa 697cm². Iyadoo la adeegsanayo habka lagu muujiyey Jaantuska 3, suurtogalnimada qaylada shucaaca ah ee korka ama ka baxsan ee wareegga wareegga kicinta korantada ee wareegga si weyn ayaa loo yareyn karaa.

Farqiga u dhexeeya xeeladaha fiilooyinka analogga iyo dhijitaalka ah

▍Diyaaradda dhulka waa dhibaato

Aqoonta aasaasiga ah ee fiilooyinka guddiga wareegga waa mid lagu dabaqi karo labadaba analogga iyo wareegyada dhijitaalka ah. Xeerka aasaasiga ah ee suulka waa in la isticmaalo diyaarad dhulka ah oo aan kala go' lahayn. Dareenkan caadiga ah wuxuu yareeyaa saamaynta dI/dt (isbeddelka wakhtiga hadda jira) ee wareegyada dhijitaalka ah, kaas oo beddela awoodda dhulka oo sababa buuqa inuu galo wareegyada analogga ah.

Farsamooyinka fiilooyinka ee wareegyada dhijitaalka ah iyo kuwa analogga ah asal ahaan waa isku mid, marka laga reebo hal. Wareegyada analoogga ah, waxaa jira qodob kale oo lagu xuso, taas oo ah, ka ilaali xadhkaha calaamadaha dhijitaalka ah iyo siddooyinka diyaaradda dhulka sida ugu fog ee suurtogalka ah wareegyada analoogga ah. Tan waxaa lagu gaari karaa iyada oo la isku xiro diyaaradda dhulka analoogga ah ee isku xirka dhulka nidaamka si gooni ah, ama la dhigo wareegga analoogga ee dhammaadka fog ee guddiga wareegga, kaas oo ah dhammaadka khadka. Tan waxaa loo sameeyaa si loo ilaaliyo faragelinta dibadda ee waddada calaamadda ugu yaraan.

Looma baahna in tan loo sameeyo wareegyada dhijitaalka ah, kuwaas oo u dulqaadan kara buuq badan oo ku saabsan diyaaradda dhulka iyada oo aan dhibaato lahayn.

Jaantuska 4 (bidix) wuxuu ka soocaa ficilka beddelka dhijitaalka ah ee wareegga analoogga wuxuuna kala saaraa qaybaha dhijitaalka ah iyo kuwa analoogga ah ee wareegga. (Xuquuqda) Soo noqnoqoshada sare iyo soo noqnoqoshada hooseeya waa in la kala saaraa inta ugu badan ee suurtogalka ah, iyo qaybaha soo noqnoqda ee sarreeya waa inay ku dhow yihiin xirmooyinka guddiga wareegga.

Jaantuska 5 Ku dheji laba raadad oo dhow PCB-ga, way fududahay in la sameeyo awood dulin. Sababtoo ah jiritaanka awoodda noocan oo kale ah, isbeddelka korantada ee degdega ah ee hal raad ayaa dhalin kara calaamadda hadda jirta ee kale.

Jaantuska 6 Haddii aanad u fiirsi lahayn meelaynta raadadka, raadadka PCB-ga waxa laga yaabaa inay soo saaraan inductance line iyo inductance labada dhinac ah. Inductance-ka dulinku aad ayuu u dhibaa shaqada wareegyada oo ay ku jiraan wareegyada beddelka dhijitaalka ah.

▍Goob ka kooban

Sida kor ku xusan, naqshad kasta oo PCB ah, qaybta buuqa ee wareegga iyo qaybta "qalabka" (qayb aan buuq lahayn) waa in la kala saaraa. Guud ahaan, wareegyada dhijitaalka ah ayaa "qani" ku leh buuqa oo aan dareensanayn buuqa (maxaa yeelay wareegyada dhijitaalka ah waxay leeyihiin dulqaad weyn oo buuqa); liddi ku ah, dulqaadka sanqadha danab ee wareegyada analoogga ayaa aad u yar.

Labadaba, wareegyada analoogga ayaa ah kuwa ugu xasaasisan beddelidda qaylada. Xadhkaha xadhkaha isku-dhafan ee habka-signal, labadan wareeg waa in la kala saaraa, sida ku cad sawirka 4.
　　
▍Qaybaha dulin ee ay soo saartay naqshadaynta PCB

Laba walxood oo aasaasi ah oo dulin ah oo sababi kara dhibaatooyin ayaa si fudud loogu sameeyay naqshadaynta PCB: awoodda dulin iyo inductance dulin.

Marka la nashqadeynayo looxa wareegga, dhigista laba raadad oo isku soo dhawaada waxay dhalin doontaa awood dulin. Waxaad samayn kartaa tan: Laba lakab oo kala duwan, hal raad ku dheji meesha kale; ama isla lakabka, dhig hal raad ku xiga raadadka kale, sida ku cad sawirka 5.
　　
Labadan qaabaynta raadraaca, isbeddelada ku yimaadda danabku muddo ka dib (dV/dt) ee hal raad ayaa laga yaabaa inay hadda ku keento raadadka kale. Haddii raadka kale uu yahay impedance sare, hadda ka dhalanaya beerta korantada ayaa loo rogi doonaa danab.
　　
Ku-meel-gaarnimada korantada degdegga ah waxay inta badan ku dhacdaa dhinaca dhijitaalka ah ee naqshadeynta calaamadaha analoogga. Haddii raadadka ku-meel-gaadhka ah ee korantada degdegga ah ay ku dhow yihiin raad-raacyada analoogga-sare-u-qaadista, khaladkan wuxuu si weyn u saameyn doonaa saxnaanta wareegga analoogga. Deegaankan, wareegyada analooga ah waxay leeyihiin laba faa'iido darro: dulqaadkooda qaylada ayaa aad uga hooseeya kan wareegyada dhijitaalka ah; iyo raad impedance sare ayaa aad u badan.
　　
Isticmaalka mid ka mid ah labada farsamo ee soo socda ayaa yarayn kara dhacdadan. Farsamada ugu badan ee la isticmaalo waa in la beddelo cabbirka u dhexeeya raadadka iyadoo loo eegayo isla'egta awoodda. Cabbirka ugu waxtarka badan ee lagu beddeli karo waa masaafada u dhexeysa labada raad. Waa in la ogaadaa in doorsoomaha d uu ku jiro hooseeyaha isla'egta awoodda. Sida d u kordho, falcelinta awoodda leh way yaraan doontaa. Doorsoome kale oo la bedeli karo waa dhererka labada raad. Xaaladdan oo kale, dhererka L ayaa hoos u dhacaya, falcelinta awoodda u dhexeysa labada raad ayaa sidoo kale hoos u dhigi doonta.
　　
Farsamo kale ayaa ah in silig dhulka la dhigo labadan raad. Siliga dhulku aad buu u hooseeyaa, ku darida raad kale oo sidan oo kale ah waxay wiiqi doontaa faragelinta korontada, sida ku cad sawirka 5.
　　
Mabda'a inductance parasitic ee guddiga wareegga waxay la mid tahay kan awoodda dulin. Sidoo kale waa in la soo bandhigo laba raad. Laba lakab oo kala duwan, hal raad ku dheji raadka kale; ama isla lakabka, dhig hal raad ku xiga kan kale, sida ku cad sawirka 6.

Labadan qaabaynta fiilooyinka, isbeddelka hadda (dI/dt) ee raadraaca wakhti leh, oo ay ugu wacan tahay soo-saarka raad-raacan, ayaa dhalin doona danab isku mid ah; oo ay sabab u tahay jiritaanka isdhaxgalka wadajirka ah, waxay noqon doontaa Dhaqdhaqaaq saamile ah ayaa ka soo baxaya raad kale. Haddii korantada isbeddelka raadraaca hore uu weyn yahay, faragelintu waxay yarayn kartaa dulqaadka korantada ee wareegga dhijitaalka ah waxayna sababi kartaa khaladaad. Dhacdadani kuma dhacdo oo keliya wareegyada dhijitaalka ah, laakiin dhacdadani waxay ku badan tahay wareegyada dhijitaalka ah sababtoo ah wareegyada degdegga ah ee degdegga ah ee wareegyada dhijitaalka ah.
　　
Si loo baabi'iyo buuqa iman kara ee ka imanaya ilaha faragelinta korantada, waxa fiican in la kala saaro khadadka analogga ah ee “amusnaanta leh” ee dekedaha I/O ee buuqa badan. Si loo isku dayo in la gaaro koronto yar-yar iyo shabakad dhulka ah, inductance ee fiilooyinka wareegga dhijitaalka ah waa in la yareeyo, iyo isku xirka awoodda ee wareegyada analoogga waa in la yareeyo.
　　
03

Gabagabo

Ka dib marka la go'aamiyo tirada dhijitaalka ah iyo kuwa analooga ah, dariiqa taxadar leh ayaa lama huraan u ah PCB guuleysta. Istaraatiijiyada fiilooyinka waxaa badanaa loo soo bandhigaa qof walba sida qaanuunka suulka, sababtoo ah way adagtahay in la tijaabiyo guusha ugu dambeysa ee alaabta gudaha shaybaarka. Sidaa darteed, inkasta oo ay iskaga mid yihiin istaraatijiyadaha fiilooyinka ee wareegyada dhijitaalka ah iyo kuwa analogga ah, kala duwanaanshaha xeeladaha fiilooyinka waa in la aqoonsadaa oo si dhab ah loo qaato.