పిసిబి వరల్డ్ నుండి, మార్చి, 19, 2021
పిసిబి డిజైన్ చేస్తున్నప్పుడు, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్, ఇఎంఐ రూల్స్ మొదలైన వివిధ సమస్యలను మేము తరచుగా ఎదుర్కొంటాము. ఈ వ్యాసం ప్రతిఒక్కరికీ హై-స్పీడ్ పిసిబిలకు సంబంధించిన కొన్ని ప్రశ్నలు మరియు సమాధానాలను సంకలనం చేసింది మరియు ఇది అందరికీ సహాయపడుతుందని నేను ఆశిస్తున్నాను.
1. హై-స్పీడ్ పిసిబి డిజైన్ స్కీమాటిక్స్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌ను ఎలా పరిగణించాలి?
హై-స్పీడ్ పిసిబి సర్క్యూట్లను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అనేది డిజైన్ అంశాలలో ఒకటి. ఇంపెడెన్స్ విలువ వైరింగ్ పద్ధతిలో సంపూర్ణ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంది, ఉపరితల పొర (మైక్రోస్ట్రిప్) లేదా లోపలి పొర (స్ట్రిప్‌లైన్/డబుల్ స్ట్రిప్‌లైన్) పై నడవడం, రిఫరెన్స్ లేయర్ (పవర్ లేయర్ లేదా గ్రౌండ్ లేయర్) నుండి దూరం, వైరింగ్ వెడల్పు, పిసిబి మెటీరియల్ మొదలైనవి. రెండూ ట్రేస్ యొక్క లక్షణ ఇంపెడెన్స్ విలువను ప్రభావితం చేస్తాయి.
అంటే, వైరింగ్ తర్వాత మాత్రమే ఇంపెడెన్స్ విలువను నిర్ణయించవచ్చు. సాధారణంగా, సర్క్యూట్ మోడల్ యొక్క పరిమితి లేదా ఉపయోగించిన గణిత అల్గోరిథం కారణంగా అనుకరణ సాఫ్ట్‌వేర్ కొన్ని నిరంతర వైరింగ్ పరిస్థితులను పరిగణనలోకి తీసుకోదు. ఈ సమయంలో, సిరీస్ రెసిస్టెన్స్ వంటి కొన్ని టెర్మినేటర్లను (ముగింపు) మాత్రమే స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రంలో రిజర్వు చేయవచ్చు. ట్రేస్ ఇంపెడెన్స్‌లో నిలిపివేత యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గించండి. వైరింగ్ చేసేటప్పుడు ఇంపెడెన్స్ నిలిపివేతలను నివారించడానికి ప్రయత్నించడం సమస్యకు నిజమైన పరిష్కారం.
2. పిసిబి బోర్డ్‌లో బహుళ డిజిటల్/అనలాగ్ ఫంక్షన్ బ్లాక్‌లు ఉన్నప్పుడు, సాంప్రదాయిక పద్ధతి డిజిటల్/అనలాగ్ గ్రౌండ్‌ను వేరు చేయడం. కారణం ఏమిటి?
డిజిటల్/అనలాగ్ గ్రౌండ్‌ను వేరు చేయడానికి కారణం ఏమిటంటే, డిజిటల్ సర్క్యూట్ అధిక మరియు తక్కువ సామర్థ్యాల మధ్య మారేటప్పుడు శక్తి మరియు మైదానంలో శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. శబ్దం యొక్క పరిమాణం సిగ్నల్ యొక్క వేగం మరియు కరెంట్ యొక్క పరిమాణానికి సంబంధించినది.
గ్రౌండ్ ప్లేన్ విభజించబడకపోతే మరియు డిజిటల్ ఏరియా సర్క్యూట్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దం పెద్దది మరియు అనలాగ్ ఏరియా సర్క్యూట్లు చాలా దగ్గరగా ఉంటే, డిజిటల్-టు-అనలాగ్ సిగ్నల్స్ దాటకపోయినా, అనలాగ్ సిగ్నల్ ఇప్పటికీ భూమి శబ్దం ద్వారా జోక్యం చేసుకుంటుంది. అంటే, అనలాగ్ సర్క్యూట్ ప్రాంతం పెద్ద శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేసే డిజిటల్ సర్క్యూట్ ప్రాంతానికి దూరంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే విభజించబడని డిజిటల్-టు-అనలాగ్ పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు.
3. హై-స్పీడ్ పిసిబి డిజైన్‌లో, డిజైనర్ EMC మరియు EMI నియమాలను ఏ అంశాలను పరిగణించాలి?
సాధారణంగా, EMI/EMC డిజైన్ ఒకే సమయంలో రేడియేటెడ్ మరియు నిర్వహించిన అంశాలను పరిగణించాలి. మునుపటిది అధిక పౌన frequency పున్య భాగానికి (> 30MHz) చెందినది మరియు తరువాతి తక్కువ పౌన frequency పున్య భాగం (<30MHz). కాబట్టి మీరు అధిక పౌన frequency పున్యంపై శ్రద్ధ చూపలేరు మరియు తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాన్ని విస్మరించలేరు.
మంచి EMI/EMC డిజైన్ తప్పనిసరిగా లేఅవుట్ ప్రారంభంలో పరికరం, పిసిబి స్టాక్ అమరిక, ముఖ్యమైన కనెక్షన్ పద్ధతి, పరికర ఎంపిక మొదలైన వాటిని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ముందే మంచి అమరిక లేకపోతే, అది తరువాత పరిష్కరించబడుతుంది. ఇది సగం ప్రయత్నంతో రెండు రెట్లు ఫలితం పొందుతుంది మరియు ఖర్చును పెంచుతుంది.
ఉదాహరణకు, క్లాక్ జనరేటర్ యొక్క స్థానం సాధ్యమైనంతవరకు బాహ్య కనెక్టర్‌కు దగ్గరగా ఉండకూడదు. హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ వీలైనంతవరకు లోపలి పొరకు వెళ్ళాలి. ప్రతిబింబాలను తగ్గించడానికి లక్షణ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ మరియు రిఫరెన్స్ లేయర్ యొక్క కొనసాగింపుపై శ్రద్ధ వహించండి. పరికరం నెట్టివేసిన సిగ్నల్ యొక్క స్లీవ్ రేటు ఎత్తును తగ్గించడానికి వీలైనంత చిన్నదిగా ఉండాలి. ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు, డీకప్లింగ్/బైపాస్ కెపాసిటర్లను ఎంచుకునేటప్పుడు, దాని ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన విద్యుత్ విమానంలో శబ్దాన్ని తగ్గించే అవసరాలను తీర్చగలదా అనే దానిపై శ్రద్ధ వహించండి.
అదనంగా, రేడియేషన్‌ను తగ్గించడానికి లూప్ ప్రాంతాన్ని సాధ్యమైనంత చిన్నదిగా (అంటే, లూప్ ఇంపెడెన్స్ సాధ్యమైనంత చిన్నది) చేయడానికి హై-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ కరెంట్ యొక్క రిటర్న్ మార్గంలో శ్రద్ధ వహించండి. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దం యొక్క పరిధిని నియంత్రించడానికి భూమిని కూడా విభజించవచ్చు. చివరగా, పిసిబి మరియు హౌసింగ్ మధ్య చట్రం భూమిని సరిగ్గా ఎంచుకోండి.
4. పిసిబి బోర్డులను తయారుచేసేటప్పుడు, జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి, గ్రౌండ్ వైర్ క్లోజ్డ్-సమ్ రూపాన్ని ఏర్పరుచుకోవాలా?
పిసిబి బోర్డులను తయారుచేసేటప్పుడు, జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి లూప్ ప్రాంతం సాధారణంగా తగ్గుతుంది. గ్రౌండ్ లైన్ వేసినప్పుడు, దానిని క్లోజ్డ్ రూపంలో వేయకూడదు, కానీ దానిని బ్రాంచ్ ఆకారంలో అమర్చడం మంచిది, మరియు భూమి యొక్క వైశాల్యాన్ని వీలైనంత వరకు పెంచాలి.
5. సిగ్నల్ సమగ్రతను మెరుగుపరచడానికి రౌటింగ్ టోపోలాజీని ఎలా సర్దుబాటు చేయాలి?
ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ సిగ్నల్ దిశ మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఏకదిశాత్మక, ద్వి దిశాత్మక సంకేతాలు మరియు వివిధ స్థాయిల సంకేతాల కోసం, టోపోలాజీ ప్రభావాలు భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు ఏ టోపోలాజీ నాణ్యతకు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుందో చెప్పడం కష్టం. మరియు ప్రీ-సిమ్యులేషన్ చేసేటప్పుడు, ఏ టోపోలాజీని ఉపయోగించాలో ఇంజనీర్లపై చాలా డిమాండ్ ఉంది, సర్క్యూట్ సూత్రాలు, సిగ్నల్ రకాలు మరియు వైరింగ్ ఇబ్బందులను కూడా అర్థం చేసుకోవడం అవసరం.
6. 100 మీ కంటే ఎక్కువ సిగ్నల్స్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్‌తో ఎలా వ్యవహరించాలి?
హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సిగ్నల్ వైరింగ్‌కు కీలకం సిగ్నల్ నాణ్యతపై ప్రసార మార్గాల ప్రభావాన్ని తగ్గించడం. అందువల్ల, 100 మీ కంటే ఎక్కువ హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ యొక్క లేఅవుట్ సిగ్నల్ జాడలు సాధ్యమైనంత తక్కువగా ఉండాలి. డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో, హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ సిగ్నల్ పెరుగుదల ఆలస్యం సమయం ద్వారా నిర్వచించబడతాయి.
అంతేకాకుండా, వివిధ రకాల సిగ్నల్స్ (టిటిఎల్, జిటిఎల్, ఎల్‌విటిటిఎల్ వంటివి) సిగ్నల్ నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి వేర్వేరు పద్ధతులను కలిగి ఉంటాయి.
