PCB వరల్డ్ నుండి, మార్చి, 19, 2021
PCB డిజైన్ చేస్తున్నప్పుడు, మేము తరచుగా ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్, EMI నియమాలు మొదలైన అనేక సమస్యలను ఎదుర్కొంటాము. ఈ కథనం ప్రతి ఒక్కరికీ హై-స్పీడ్ PCBలకు సంబంధించిన కొన్ని ప్రశ్నలు మరియు సమాధానాలను సంకలనం చేసింది మరియు ఇది అందరికీ ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని నేను ఆశిస్తున్నాను.
1. హై-స్పీడ్ PCB డిజైన్ స్కీమాటిక్స్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌ను ఎలా పరిగణించాలి?
హై-స్పీడ్ PCB సర్క్యూట్‌లను డిజైన్ చేస్తున్నప్పుడు, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అనేది డిజైన్ అంశాలలో ఒకటి.ఉపరితల పొర (మైక్రోస్ట్రిప్) లేదా లోపలి పొర (స్ట్రిప్‌లైన్/డబుల్ స్ట్రిప్‌లైన్), రిఫరెన్స్ లేయర్ నుండి దూరం (పవర్ లేయర్ లేదా గ్రౌండ్ లేయర్), వైరింగ్ వెడల్పు, PCB మెటీరియల్‌పై నడవడం వంటి వైరింగ్ పద్ధతితో ఇంపెడెన్స్ విలువ సంపూర్ణ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. , మొదలైనవి. రెండూ ట్రేస్ యొక్క లక్షణ ఇంపెడెన్స్ విలువను ప్రభావితం చేస్తాయి.
అంటే, వైరింగ్ తర్వాత మాత్రమే ఇంపెడెన్స్ విలువను నిర్ణయించవచ్చు.సాధారణంగా, సిమ్యులేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ సర్క్యూట్ మోడల్ లేదా ఉపయోగించిన గణిత అల్గారిథమ్ యొక్క పరిమితి కారణంగా కొన్ని నిరంతర వైరింగ్ పరిస్థితులను పరిగణనలోకి తీసుకోదు.ఈ సమయంలో, సీరీస్ రెసిస్టెన్స్ వంటి కొన్ని టెర్మినేటర్‌లు మాత్రమే స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రంలో రిజర్వ్ చేయబడతాయి.ట్రేస్ ఇంపెడెన్స్‌లో నిలిపివేత ప్రభావాన్ని తగ్గించండి.వైరింగ్ చేసేటప్పుడు ఇంపెడెన్స్ నిలిపివేతలను నివారించడానికి ప్రయత్నించడం సమస్యకు నిజమైన పరిష్కారం.
2. PCB బోర్డులో బహుళ డిజిటల్/అనలాగ్ ఫంక్షన్ బ్లాక్‌లు ఉన్నప్పుడు, డిజిటల్/అనలాగ్ గ్రౌండ్‌ను వేరు చేయడం సంప్రదాయ పద్ధతి.కారణం ఏంటి?
డిజిటల్/అనలాగ్ గ్రౌండ్‌ను వేరు చేయడానికి కారణం ఏమిటంటే, డిజిటల్ సర్క్యూట్ అధిక మరియు తక్కువ పొటెన్షియల్‌ల మధ్య మారేటప్పుడు పవర్ మరియు గ్రౌండ్‌లో శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.శబ్దం యొక్క పరిమాణం సిగ్నల్ వేగం మరియు కరెంట్ యొక్క పరిమాణానికి సంబంధించినది.
గ్రౌండ్ ప్లేన్ విభజించబడనట్లయితే మరియు డిజిటల్ ఏరియా సర్క్యూట్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దం పెద్దది మరియు అనలాగ్ ఏరియా సర్క్యూట్‌లు చాలా దగ్గరగా ఉంటే, డిజిటల్-టు-అనలాగ్ సిగ్నల్‌లు క్రాస్ కాకపోయినా, అనలాగ్ సిగ్నల్ ఇప్పటికీ భూమి ద్వారా జోక్యం చేసుకుంటుంది. శబ్దం.అంటే, అనలాగ్ సర్క్యూట్ ప్రాంతం పెద్ద శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేసే డిజిటల్ సర్క్యూట్ ప్రాంతం నుండి దూరంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే విభజించబడని డిజిటల్-టు-అనలాగ్ పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు.
3. హై-స్పీడ్ PCB డిజైన్‌లో, డిజైనర్ EMC మరియు EMI నియమాలను ఏ అంశాలను పరిగణించాలి?
సాధారణంగా, EMI/EMC డిజైన్‌లో ఒకే సమయంలో రేడియేటెడ్ మరియు నిర్వహించిన అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.మునుపటిది అధిక పౌనఃపున్య భాగానికి (>30MHz) మరియు రెండోది తక్కువ పౌనఃపున్య భాగానికి (<30MHz) చెందినది.కాబట్టి మీరు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీకి శ్రద్ధ చూపలేరు మరియు తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాన్ని విస్మరించలేరు.
ఒక మంచి EMI/EMC డిజైన్ తప్పనిసరిగా పరికరం యొక్క స్థానం, PCB స్టాక్ అమరిక, ముఖ్యమైన కనెక్షన్ పద్ధతి, పరికర ఎంపిక మొదలైనవాటిని లేఅవుట్ ప్రారంభంలో పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.ఇంతకుముందు మెరుగైన ఏర్పాటు లేకపోతే, అది తర్వాత పరిష్కరించబడుతుంది.ఇది సగం శ్రమతో రెట్టింపు ఫలితాన్ని పొందుతుంది మరియు ఖర్చు పెరుగుతుంది.
ఉదాహరణకు, గడియారం జనరేటర్ యొక్క స్థానం బాహ్య కనెక్టర్‌కు వీలైనంత దగ్గరగా ఉండకూడదు.హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ వీలైనంత వరకు లోపలి పొరకు వెళ్లాలి.రిఫ్లెక్షన్‌లను తగ్గించడానికి లక్షణ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ మరియు రిఫరెన్స్ లేయర్ యొక్క కొనసాగింపుపై శ్రద్ధ వహించండి.పరికరం ద్వారా నెట్టబడిన సిగ్నల్ యొక్క స్లే రేట్ ఎత్తును తగ్గించడానికి వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి.ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు, డీకప్లింగ్/బైపాస్ కెపాసిటర్లను ఎంచుకున్నప్పుడు, పవర్ ప్లేన్‌లో శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి దాని ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉందా లేదా అనే దానిపై శ్రద్ధ వహించండి.
అదనంగా, రేడియేషన్‌ను తగ్గించడానికి లూప్ ప్రాంతాన్ని వీలైనంత చిన్నదిగా చేయడానికి (అంటే లూప్ ఇంపెడెన్స్ వీలైనంత చిన్నదిగా) చేయడానికి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ కరెంట్ యొక్క రిటర్న్ పాత్‌పై శ్రద్ధ వహించండి.అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దం యొక్క పరిధిని నియంత్రించడానికి భూమిని కూడా విభజించవచ్చు.చివరగా, సరిగ్గా PCB మరియు హౌసింగ్ మధ్య చట్రం గ్రౌండ్ ఎంచుకోండి.
4. PCB బోర్డులను తయారు చేస్తున్నప్పుడు, జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి, గ్రౌండ్ వైర్ క్లోజ్డ్-సమ్ ఫారమ్‌ను రూపొందించాలా?
PCB బోర్డులను తయారు చేసేటప్పుడు, జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి లూప్ ప్రాంతం సాధారణంగా తగ్గించబడుతుంది.గ్రౌండ్ లైన్ వేసేటప్పుడు, అది ఒక క్లోజ్డ్ రూపంలో వేయకూడదు, కానీ దానిని శాఖ ఆకారంలో అమర్చడం మంచిది, మరియు నేల యొక్క వైశాల్యాన్ని వీలైనంతగా పెంచాలి.
5. సిగ్నల్ సమగ్రతను మెరుగుపరచడానికి రూటింగ్ టోపోలాజీని ఎలా సర్దుబాటు చేయాలి?
ఈ రకమైన నెట్‌వర్క్ సిగ్నల్ దిశ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఏకదిశాత్మక, ద్వి దిశాత్మక సంకేతాలు మరియు వివిధ స్థాయిల సంకేతాల కోసం, టోపోలాజీ ప్రభావాలు భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు సిగ్నల్ నాణ్యతకు ఏ టోపోలాజీ ప్రయోజనకరంగా ఉంటుందో చెప్పడం కష్టం.మరియు ప్రీ-సిమ్యులేషన్ చేస్తున్నప్పుడు, ఇంజనీర్లకు ఏ టోపోలాజీని ఉపయోగించాలో చాలా డిమాండ్ ఉంది, సర్క్యూట్ సూత్రాలు, సిగ్నల్ రకాలు మరియు వైరింగ్ కష్టాలను కూడా అర్థం చేసుకోవడం అవసరం.
6. 100M కంటే ఎక్కువ సిగ్నల్స్ స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్‌తో ఎలా వ్యవహరించాలి?
హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సిగ్నల్ వైరింగ్‌కి కీలకం సిగ్నల్ నాణ్యతపై ప్రసార మార్గాల ప్రభావాన్ని తగ్గించడం.అందువల్ల, 100M పైన ఉన్న హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ లేఅవుట్ సిగ్నల్ జాడలు వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి.డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లలో, హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ సిగ్నల్ రైజ్ ఆలస్యం సమయం ద్వారా నిర్వచించబడతాయి.
అంతేకాకుండా, సిగ్నల్ నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి వివిధ రకాలైన సిగ్నల్‌లు (TTL, GTL, LVTTL వంటివి) విభిన్న పద్ధతులను కలిగి ఉంటాయి.