ہم سب جانتے ہیں کہ پی سی بی بورڈ بنانے کا مقصد ڈیزائن کردہ اسکیمیٹک کو حقیقی پی سی بی بورڈ میں تبدیل کرنا ہے۔ براہ کرم اس عمل کو کم نہ سمجھیں۔ بہت سی چیزیں ہیں جو اصولی طور پر قابل عمل ہیں لیکن پروجیکٹ میں حاصل کرنا مشکل ہے، یا کچھ چیزیں ایسی ہیں جو کچھ لوگوں کے مزاج کو حاصل نہیں ہوسکتی ہیں۔

مائیکرو الیکٹرانکس کے شعبے میں دو بڑی مشکلات ہائی فریکوئنسی سگنلز اور کمزور سگنلز کی پروسیسنگ ہیں۔ اس سلسلے میں، پی سی بی کی پیداوار کی سطح خاص طور پر اہم ہے۔ ایک ہی اصول ڈیزائن، ایک ہی اجزاء، مختلف لوگوں نے پی سی بی تیار کیا مختلف نتائج ہوں گے، تو ایک اچھا پی سی بی بورڈ کیسے بنایا جائے؟

1. اپنے ڈیزائن کے اہداف کے بارے میں واضح رہیں

ڈیزائن ٹاسک حاصل کرنے کے بعد، سب سے پہلے اس کے ڈیزائن کے مقاصد کو واضح کرنا ہے، جو کہ عام پی سی بی بورڈ، ہائی فریکوئنسی پی سی بی بورڈ، چھوٹے سگنل پروسیسنگ پی سی بی بورڈ یا ہائی فریکوئنسی اور چھوٹے سگنل پروسیسنگ پی سی بی بورڈ دونوں ہیں۔ اگر یہ ایک عام پی سی بی بورڈ ہے، جب تک کہ ترتیب معقول اور صاف ہے، مکینیکل سائز درست ہے، جیسے درمیانی لوڈ لائن اور لمبی لائن، پروسیسنگ کے لیے کچھ ذرائع استعمال کرنا، بوجھ کو کم کرنا، لمبی لائن ڈرائیو کو مضبوط کریں، توجہ لمبی لائن کی عکاسی کو روکنے کے لئے ہے. جب بورڈ پر 40MHz سے زیادہ سگنل لائنیں ہوں تو، ان سگنل لائنوں کے لیے خاص غور کیا جانا چاہیے، جیسے کہ لائنوں کے درمیان کراس ٹاک اور دیگر مسائل۔ اگر تعدد زیادہ ہے تو، وائرنگ کی لمبائی پر زیادہ سخت حد ہوگی۔ تقسیم شدہ پیرامیٹرز کے نیٹ ورک تھیوری کے مطابق، تیز رفتار سرکٹ اور اس کے تاروں کے درمیان تعامل فیصلہ کن عنصر ہے، جسے سسٹم کے ڈیزائن میں نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ گیٹ کی ٹرانسمیشن کی رفتار میں اضافے کے ساتھ، سگنل لائن پر مخالفت اسی طرح بڑھے گی، اور ملحقہ سگنل لائنوں کے درمیان کراس اسٹالک براہ راست تناسب میں بڑھے گا۔ عام طور پر، تیز رفتار سرکٹس کی بجلی کی کھپت اور گرمی کی کھپت بھی بڑی ہوتی ہے، لہذا تیز رفتار پی سی بی پر کافی توجہ دی جانی چاہیے۔

جب بورڈ پر ملی وولٹ لیول یا حتیٰ کہ مائیکروولٹ لیول کا کمزور سگنل ہو تو ان سگنل لائنوں کے لیے خصوصی دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھوٹے سگنل بہت کمزور ہوتے ہیں اور دوسرے مضبوط سگنلز کی مداخلت کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں۔ حفاظتی اقدامات اکثر ضروری ہوتے ہیں، ورنہ سگنل ٹو شور کا تناسب بہت کم ہو جائے گا۔ تاکہ کارآمد سگنلز شور سے ڈوب جائیں اور مؤثر طریقے سے نکالے نہ جا سکیں۔

ڈیزائن کے مرحلے میں بورڈ کے کام کرنے پر بھی غور کیا جانا چاہیے، ٹیسٹ پوائنٹ کے جسمانی مقام، ٹیسٹ پوائنٹ کی تنہائی اور دیگر عوامل کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا، کیونکہ کچھ چھوٹے سگنلز اور ہائی فریکوئنسی سگنلز کو براہ راست شامل نہیں کیا جا سکتا۔ پیمائش کرنے کے لئے تحقیقات.

اس کے علاوہ، کچھ دیگر متعلقہ عوامل پر غور کیا جانا چاہئے، جیسے کہ بورڈ کی تہوں کی تعداد، استعمال شدہ اجزاء کی پیکیجنگ کی شکل، بورڈ کی مکینیکل طاقت وغیرہ۔ ذہن میں مقصد.

2. استعمال شدہ اجزاء کے افعال کی ترتیب اور وائرنگ کی ضروریات کو جانیں۔

جیسا کہ ہم جانتے ہیں، کچھ خاص اجزاء کی ترتیب اور وائرنگ میں خاص تقاضے ہوتے ہیں، جیسے LOTI اور APH کے ذریعے استعمال ہونے والا اینالاگ سگنل ایمپلیفائر۔ اینالاگ سگنل یمپلیفائر کو مستحکم بجلی کی فراہمی اور چھوٹی لہر کی ضرورت ہوتی ہے۔ اینالاگ چھوٹے سگنل کا حصہ پاور ڈیوائس سے جتنا ممکن ہو دور ہونا چاہیے۔ OTI بورڈ پر، چھوٹا سگنل ایمپلیفیکیشن حصہ بھی خاص طور پر ایک شیلڈ سے لیس ہے تاکہ آوارہ برقی مقناطیسی مداخلت سے بچا جا سکے۔ NTOI بورڈ پر استعمال ہونے والی GLINK چپ ECL کے عمل کو استعمال کرتی ہے، بجلی کی کھپت زیادہ ہے اور گرمی شدید ہے۔ ترتیب میں گرمی کی کھپت کے مسئلے پر غور کیا جانا چاہئے۔ اگر قدرتی گرمی کی کھپت کا استعمال کیا جاتا ہے تو، GLINK چپ کو اس جگہ پر رکھنا ضروری ہے جہاں ہوا کی گردش ہموار ہو، اور خارج ہونے والی گرمی دوسرے چپس پر بڑا اثر نہیں ڈال سکتی۔ اگر بورڈ ایک ہارن یا دیگر اعلی طاقت کے آلات سے لیس ہے، تو یہ ممکن ہے کہ بجلی کی فراہمی میں سنگین آلودگی پیدا ہو اس نقطہ پر بھی کافی توجہ دی جانی چاہئے۔

3. اجزاء کی ترتیب کے تحفظات

اجزاء کی ترتیب میں غور کرنے والے پہلے عوامل میں سے ایک برقی کارکردگی ہے۔ جہاں تک ممکن ہو قریبی کنکشن والے اجزاء کو ایک ساتھ رکھیں۔ خاص طور پر کچھ تیز رفتار لائنوں کے لیے، ترتیب کو اسے جتنا ممکن ہو چھوٹا بنانا چاہیے، اور پاور سگنل اور چھوٹے سگنل والے آلات کو الگ کر دینا چاہیے۔ سرکٹ کی کارکردگی کو پورا کرنے کی بنیاد پر، اجزاء کو صاف ستھرا، خوبصورت اور جانچنے میں آسان ہونا چاہیے۔ بورڈ کے مکینیکل سائز اور ساکٹ کے مقام پر بھی سنجیدگی سے غور کیا جانا چاہیے۔

تیز رفتار نظام میں گراؤنڈ اور آپس میں جڑنے کا ٹرانسمیشن تاخیر کا وقت بھی سسٹم ڈیزائن میں سمجھا جانے والا پہلا عنصر ہے۔ سگنل لائن پر ٹرانسمیشن کا وقت نظام کی مجموعی رفتار پر بہت زیادہ اثر ڈالتا ہے، خاص طور پر تیز رفتار ای سی ایل سرکٹ کے لیے۔ اگرچہ انٹیگریٹڈ سرکٹ بلاک میں ہی تیز رفتار ہوتی ہے، لیکن نیچے کی پلیٹ پر کامن انٹرکنیکٹ (تقریباً 2ns تاخیر فی 30cm لائن کی لمبائی) کی وجہ سے تاخیر کے وقت میں اضافے کی وجہ سے سسٹم کی رفتار بہت کم ہو سکتی ہے۔ شفٹ رجسٹر کی طرح، سنکرونائزیشن کاؤنٹر اس قسم کے سنکرونائزیشن ورکنگ پارٹس کو ایک ہی پلگ ان بورڈ پر بہترین طور پر رکھا جاتا ہے، کیونکہ مختلف پلگ ان بورڈز میں گھڑی کے سگنل کی ترسیل میں تاخیر کا وقت برابر نہیں ہوتا ہے، اس سے شفٹ رجسٹر کو پیدا کیا جا سکتا ہے۔ اہم خرابی، اگر بورڈ پر نہیں رکھا جا سکتا ہے، ہم وقت سازی میں کلیدی جگہ ہے، عام گھڑی کے ذریعہ سے پلگ ان بورڈ تک کلاک لائن کی لمبائی برابر ہونی چاہیے۔

وائرنگ کے لئے 4.Considerations

OTNI اور سٹار فائبر نیٹ ورک کے ڈیزائن کی تکمیل کے ساتھ، مستقبل میں مزید 100MHz + بورڈز ہوں گے جن میں ہائی سپیڈ سگنل لائنز ڈیزائن کیے جائیں گے۔