ማጠቃለያ፡ የተቀላቀለ ሲግናል ወረዳ ንድፍ ዲስትሪከት በጣም የተወሳሰበ ነው. የአቀማመጦች አቀማመጥ እና ሽቦ እና የኃይል አቅርቦት እና የከርሰ ምድር ሽቦ ሂደት በቀጥታ የወረዳውን አፈፃፀም እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳሃኝነት አፈፃፀም ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተዋወቀው የመሬት እና የኃይል ክፍፍል ዲዛይን ድብልቅ-ሲግናል ወረዳዎችን አፈፃፀም ማመቻቸት ይችላል።

በዲጂታል ምልክት እና በአናሎግ ምልክት መካከል ያለውን የጋራ ጣልቃገብነት እንዴት መቀነስ ይቻላል? ከመንደፍ በፊት የኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳሃኝነትን (EMC) ሁለቱን መሰረታዊ መርሆች መረዳት አለብን-የመጀመሪያው መርህ የአሁኑን የሉፕ ቦታን መቀነስ ነው; ሁለተኛው መርህ ስርዓቱ አንድ የማጣቀሻ ወለል ብቻ ይጠቀማል. በተቃራኒው, ስርዓቱ ሁለት የማመሳከሪያ አውሮፕላኖች ካሉት, የዲፕሎል አንቴና (ማስታወሻ) መፍጠር ይቻላል (ማስታወሻ: የአንድ ትንሽ ዲፖል አንቴና የጨረር መጠን ከመስመሩ ርዝመት ጋር ተመጣጣኝ ነው, የአሁኑ ፍሰት መጠን እና ድግግሞሽ መጠን); እና ምልክቱ በተቻለ መጠን ማለፍ ካልቻለ የትንሽ ዑደት መመለስ ትልቅ የሉፕ አንቴና ሊፈጥር ይችላል (ማስታወሻ: የአንድ ትንሽ ሉፕ አንቴና የጨረር መጠን ከሉፕ ቦታው ጋር ተመጣጣኝ ነው, በሎፕ ውስጥ የሚፈሰው አሁኑ እና ካሬው የድግግሞሹ). በንድፍ ውስጥ በተቻለ መጠን እነዚህን ሁለት ሁኔታዎች ያስወግዱ.

በዲጂታል መሬት እና በአናሎግ መሬት መካከል ያለው መገለል እንዲሳካ በድብልቅ ሲግናል ሰርቪስ ሰሌዳ ላይ ያለውን ዲጂታል መሬት እና አናሎግ መሬት ለመለየት ይመከራል። ምንም እንኳን ይህ ዘዴ ሊሠራ የሚችል ቢሆንም, በተለይም ውስብስብ በሆኑ ትላልቅ ስርዓቶች ውስጥ ብዙ ሊሆኑ የሚችሉ ችግሮች አሉ. በጣም ወሳኝ ችግር በዲቪዥን ክፍተቱ ውስጥ ማለፍ አለመቻሉ ነው. የዲቪዥን ክፍተቱ አንዴ ከተዘዋወረ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች እና የሲግናል መስቀል በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራሉ። በ PCB ንድፍ ውስጥ በጣም የተለመደው ችግር የሲግናል መስመሩ የተከፋፈለውን መሬት ወይም የኃይል አቅርቦት አቋርጦ የ EMI ችግሮችን ይፈጥራል.

የድብልቅ ሲግናል PCB ክፍልፍል ዲዛይን እንዴት ማግኘት እንደሚቻል

በስእል 1 እንደሚታየው, ከላይ የተጠቀሰውን የመከፋፈል ዘዴ እንጠቀማለን, እና የምልክት መስመሩ በሁለቱ መሬቶች መካከል ያለውን ክፍተት ይሻገራል. የምልክት ፍሰት መመለሻ መንገድ ምንድነው? የተከፋፈሉት ሁለቱ መሬቶች በአንድ ቦታ (በተለምዶ በአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ ባለ አንድ ነጥብ ግንኙነት) አንድ ላይ የተገናኙ መሆናቸውን በማሰብ, በዚህ ሁኔታ, የመሬቱ ጅረት ትልቅ ዑደት ይፈጥራል. በትልቁ ዑደት ውስጥ የሚፈሰው ከፍተኛ-ድግግሞሽ ጅረት ጨረር እና ከፍተኛ የመሬት ውስጥ ኢንዳክሽን ይፈጥራል። ዝቅተኛ ደረጃ የአናሎግ ጅረት በትልቁ ዑደት ውስጥ የሚፈስ ከሆነ, አሁኑኑ በቀላሉ በውጫዊ ምልክቶች ጣልቃ ይገባል. በጣም መጥፎው ነገር የተከፋፈሉት መሬቶች በኃይል አቅርቦት ላይ አንድ ላይ ሲገናኙ በጣም ትልቅ የአሁኑ ዑደት ይፈጠራል. በተጨማሪም የአናሎግ መሬት እና ዲጂታል መሬት የዲፕሎል አንቴና ለመመስረት በረጅም ሽቦ የተገናኙ ናቸው.

የአሁኑን ወደ መሬት የመመለሻ መንገድ እና ዘዴን መረዳት ድብልቅ-ሲግናል ሰርክ ቦርድ ዲዛይን ለማመቻቸት ቁልፍ ነው። ብዙ የንድፍ መሐንዲሶች ምልክቱ የሚፈስበትን ቦታ ብቻ ግምት ውስጥ ያስገባል, እና የአሁኑን የተወሰነ መንገድ ችላ ይበሉ. የመሬቱ ንብርብር መከፋፈል አለበት, እና ሽቦው በክፍሎቹ መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ መዞር ካለበት, በተከፋፈሉት ቦታዎች መካከል ነጠላ-ነጥብ ግንኙነት በሁለቱ መሬቶች መካከል የግንኙነት ድልድይ መፍጠር እና ከዚያም በግንኙነት ድልድይ በኩል ሽቦ ማድረግ ይቻላል. . በዚህ መንገድ በእያንዳንዱ የምልክት መስመር ስር ቀጥተኛ ወቅታዊ መመለሻ መንገድ ሊሰጥ ይችላል, ስለዚህም የተሰራው የሉፕ ቦታ ትንሽ ነው.

የኦፕቲካል ማግለል መሳሪያዎችን ወይም ትራንስፎርመሮችን መጠቀም በክፍፍል ክፍተቱ ላይ ያለውን ምልክት ማሳካት ይችላል። ለቀድሞው, የመከፋፈያ ክፍተቱን የሚያቋርጠው የኦፕቲካል ምልክት ነው; በትራንስፎርመር ውስጥ, የመከፋፈያ ክፍተቱን የሚያቋርጠው መግነጢሳዊ መስክ ነው. ሌላው የሚቻልበት ዘዴ ልዩነት ምልክቶችን መጠቀም ነው፡ ምልክቱ ከአንድ መስመር ወደ ውስጥ ይገባል እና ከሌላ ሲግናል መስመር ይመለሳል። በዚህ ሁኔታ መሬቱ እንደ መመለሻ መንገድ አያስፈልግም.

የዲጂታል ምልክቶችን ወደ አናሎግ ሲግናሎች ጣልቃገብነት በጥልቀት ለመዳሰስ በመጀመሪያ የከፍተኛ ድግግሞሽ ጅረቶችን ባህሪያት መረዳት አለብን። ለከፍተኛ-ድግግሞሽ ሞገዶች ሁል ጊዜ መንገዱን በትንሹ እንከንየለሽ (ዝቅተኛው ኢንደክሽን) እና በቀጥታ ከሲግናል በታች ይምረጡ፣ ስለዚህ የመመለሻ ጅረት በአቅራቢያው ባለው የወረዳ ንብርብር ውስጥ ይፈስሳል ፣ ምንም እንኳን የተጠጋው ንብርብር የኃይል ሽፋን ወይም የመሬት ንብርብር ምንም ይሁን ምን .

በተጨባጭ ሥራ, በአጠቃላይ የተዋሃደ መሬትን ለመጠቀም እና PCBን ወደ አናሎግ ክፍል እና ዲጂታል ክፍል ይከፋፍሉት. የአናሎግ ምልክቱ በሁሉም የወረዳ ሰሌዳው ንብርብሮች ውስጥ በአናሎግ ቦታ ላይ ይሰራጫል ፣ እና ዲጂታል ምልክቱ በዲጂታል ወረዳ ውስጥ ይመሰረታል። በዚህ አጋጣሚ የዲጂታል ሲግናል መመለሻ ጅረት ወደ አናሎግ ሲግናል መሬት አይፈስም።

የዲጂታል ሲግናል በሲግናል ቦርድ የአናሎግ ክፍል ላይ ወይም የአናሎግ ሲግናል በሲግናል ዲጂታል ክፍል ላይ ሽቦ ሲደረግ ብቻ የዲጂታል ሲግናል ጣልቃ ገብነት ወደ አናሎግ ምልክት ይታያል. እንዲህ ዓይነቱ ችግር አይከሰትም ምክንያቱም የተከፋፈለ መሬት ስለሌለ, ትክክለኛው ምክንያት የዲጂታል ምልክት ትክክለኛ ያልሆነ ሽቦ ነው.

የፒሲቢ ዲዛይን የተዋሃደ መሬትን በዲጂታል ዑደት እና በአናሎግ ዑደት ክፍፍል እና በተገቢው የሲግናል ሽቦዎች በኩል ብዙውን ጊዜ አንዳንድ አስቸጋሪ የአቀማመጥ እና የገመድ ችግሮችን መፍታት ይችላል ፣ እና በተመሳሳይ ጊዜ በመሬት ክፍፍል ምክንያት የሚመጡ አንዳንድ ችግሮችን አያስከትልም። በዚህ ሁኔታ, የንድፍ እቃዎች አቀማመጥ እና ክፍፍል የንድፍ ጥቅሞችን እና ጉዳቶችን ለመወሰን ቁልፍ ይሆናል. አቀማመጡ ምክንያታዊ ከሆነ, የዲጂታል የምድር ጅረት በሴርክ ቦርዱ ዲጂታል ክፍል ላይ ብቻ የተገደበ እና በአናሎግ ምልክት ላይ ጣልቃ አይገባም. እንዲህ ዓይነቱ ሽቦ በጥንቃቄ መመርመር እና የሽቦው ደንቦች 100% መከበራቸውን ለማረጋገጥ መረጋገጥ አለባቸው. አለበለዚያ የሲግናል መስመርን ያለ አግባብ ማዞር በጣም ጥሩ የሆነ የወረዳ ሰሌዳን ሙሉ በሙሉ ያጠፋል.

የ A/D መቀየሪያውን የአናሎግ መሬት እና ዲጂታል መሬት ፒን በአንድ ላይ ሲያገናኙ፣ አብዛኛዎቹ የኤ/ዲ መቀየሪያ አምራቾች የሚከተለውን ሀሳብ ያቀርባሉ፡- AGND እና DGND ፒን ከአጭሩ እርሳስ ጋር ከተመሳሳይ ዝቅተኛ impedance መሬት ጋር ያገናኙ። (ማስታወሻ፡- አብዛኛው የኤ/ዲ መቀየሪያ ቺፕስ የአናሎግ መሬትን እና ዲጂታል መሬትን አንድ ላይ ስለማይገናኙ የአናሎግ እና ዲጂታል መሬት በውጫዊ ፒን በኩል መገናኘት አለባቸው።) ከዲጂኤንዲ ጋር የተገናኘ ማንኛውም የውጭ መከላከያ ጥገኛ ጥገኛ አቅምን ያልፋል። ተጨማሪ ዲጂታል ጫጫታ በአይሲ ውስጥ ካሉ የአናሎግ ዑደቶች ጋር ተጣምሯል። በዚህ የውሳኔ ሃሳብ መሰረት የ A/D መቀየሪያውን የ AGND እና DGND ፒን ከአናሎግ መሬት ጋር ማገናኘት ያስፈልግዎታል ነገርግን ይህ ዘዴ የዲጂታል ሲግናል ዲኮፕሊንግ ኮንዲሽነር የከርሰ ምድር ተርሚናል ከአናሎግ መሬት ጋር የተገናኘ መሆን አለመኖሩን የመሳሰሉ ችግሮችን ያስከትላል. ወይም ዲጂታል መሬት.

የድብልቅ ሲግናል PCB ክፍልፍል ዲዛይን እንዴት ማግኘት እንደሚቻል

ስርዓቱ አንድ የኤ/ዲ መቀየሪያ ብቻ ካለው ከላይ ያሉት ችግሮች በቀላሉ ሊፈቱ ይችላሉ። በስእል 3 እንደሚታየው መሬቱን ይከፋፍሉ እና የአናሎግ መሬት እና ዲጂታል መሬትን በ A/D መቀየሪያ ስር ያገናኙ. ይህንን ዘዴ በሚጠቀሙበት ጊዜ በሁለቱ ቦታዎች መካከል ያለው የግንኙነት ድልድይ ስፋት ከአይሲው ስፋት ጋር ተመሳሳይ መሆኑን ማረጋገጥ አስፈላጊ ነው, እና ማንኛውም የሲግናል መስመር የማከፋፈያ ክፍተቱን ማለፍ አይችልም.

በስርዓቱ ውስጥ ብዙ የኤ/ዲ መቀየሪያዎች ካሉ ለምሳሌ 10 A/D መቀየሪያዎችን እንዴት ማገናኘት ይቻላል? የአናሎግ መሬት እና ዲጂታል መሬት በእያንዳንዱ የኤ/ዲ መቀየሪያ ስር አንድ ላይ ከተገናኙ፣ ባለብዙ ነጥብ ግንኙነት ይፈጠራል፣ እና በአናሎግ መሬት እና በዲጂታል መሬት መካከል ያለው መለያየት ትርጉም የለሽ ነው። በዚህ መንገድ ካልተገናኙ, የአምራቹን መስፈርቶች ይጥሳል.