عند تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، نعتمد عادةً على الخبرة والمهارات التي نجدها عادةً على الإنترنت. يمكن تحسين كل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتطبيق معين. بشكل عام ، قواعد التصميم الخاصة به قابلة للتطبيق فقط على التطبيق الهدف. على سبيل المثال ، لا تنطبق قواعد ADC PCB على ثنائي الفينيل متعدد الكلور RF والعكس صحيح. ومع ذلك ، يمكن اعتبار بعض الإرشادات عامة لأي تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هنا ، في هذا البرنامج التعليمي ، سوف نقدم بعض المشكلات والمهارات الأساسية التي يمكن أن تحسن تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل ملحوظ.
يعد توزيع الطاقة عنصرًا أساسيًا في أي تصميم كهربائي. تعتمد جميع مكوناتك على الطاقة لأداء وظائفها. اعتمادًا على التصميم الخاص بك ، قد تحتوي بعض المكونات على توصيلات طاقة مختلفة ، بينما قد تحتوي بعض المكونات الموجودة على نفس اللوحة على توصيلات طاقة ضعيفة. على سبيل المثال ، إذا كانت جميع المكونات تعمل بواسطة سلك واحد ، فسوف يلاحظ كل مكون مقاومة مختلفة ، مما ينتج عنه مراجع تأريض متعددة. على سبيل المثال ، إذا كان لديك دائرتان ADC ، واحدة في البداية والأخرى في النهاية ، وكلتاهما ADCs تقرأ جهدًا خارجيًا ، فإن كل دائرة تمثيلية ستقرأ جهدًا مختلفًا بالنسبة لها.
يمكننا تلخيص توزيع الطاقة بثلاث طرق ممكنة: مصدر نقطة واحدة ومصدر نجمي ومصدر متعدد النقاط.
(أ) مصدر طاقة أحادي النقطة: يتم فصل مصدر الطاقة والسلك الأرضي لكل مكون عن بعضهما البعض. لا يلتقي توجيه الطاقة لجميع المكونات إلا في نقطة مرجعية واحدة. تعتبر النقطة الواحدة مناسبة للطاقة. ومع ذلك ، هذا غير ممكن للمشاريع المعقدة أو الكبيرة / المتوسطة الحجم.
(ب) مصدر النجم: يمكن اعتبار المصدر النجمي بمثابة تحسين لمصدر نقطة واحدة. بسبب خصائصه الرئيسية ، فهو مختلف: طول التوجيه بين المكونات هو نفسه. يستخدم الاتصال النجمي عادةً للوحات الإشارة عالية السرعة المعقدة ذات الساعات المختلفة. في إشارة PCB عالية السرعة ، تأتي الإشارة عادةً من الحافة ثم تصل إلى المركز. يمكن إرسال جميع الإشارات من المركز إلى أي منطقة من لوحة الدائرة ، ويمكن تقليل التأخير بين المناطق.
(ج) مصادر متعددة النقاط: تعتبر فقيرة على أي حال. ومع ذلك ، فهو سهل الاستخدام في أي دائرة. قد تنتج المصادر متعددة النقاط اختلافات مرجعية بين المكونات وفي اقتران المعاوقة المشترك. يسمح أسلوب التصميم هذا أيضًا بدوائر IC والساعة ودوائر التردد اللاسلكي عالية التبديل لإدخال ضوضاء في توصيلات مشاركة الدوائر القريبة.
بالطبع ، في حياتنا اليومية ، لن يكون لدينا دائمًا نوع واحد من التوزيع. المقايضة التي يمكننا القيام بها هي مزج مصادر النقطة الواحدة مع المصادر متعددة النقاط. يمكنك وضع الأجهزة الحساسة التناظرية وأنظمة التردد اللاسلكي عالية السرعة في نقطة واحدة ، وجميع الأجهزة الطرفية الأخرى الأقل حساسية في نقطة واحدة.
هل فكرت يومًا فيما إذا كان يجب عليك استخدام طائرات كهربائية؟ الجواب نعم. لوحة الطاقة هي إحدى طرق نقل الطاقة وتقليل ضوضاء أي دائرة. يعمل مستوى الطاقة على تقصير مسار التأريض وتقليل الحث وتحسين أداء التوافق الكهرومغناطيسي (EMC). يرجع ذلك أيضًا إلى حقيقة أن مكثف فصل اللوح المتوازي يتم إنشاؤه أيضًا في طائرات الإمداد بالطاقة على كلا الجانبين ، وذلك لمنع انتشار الضوضاء.
تتمتع لوحة الطاقة أيضًا بميزة واضحة: نظرًا لمساحتها الكبيرة ، فهي تسمح بمرور المزيد من التيار ، وبالتالي زيادة نطاق درجة حرارة التشغيل لثنائي الفينيل متعدد الكلور. لكن يرجى ملاحظة: يمكن لطبقة الطاقة تحسين درجة حرارة العمل ، ولكن يجب أيضًا مراعاة الأسلاك. يتم إعطاء قواعد التتبع بواسطة ipc-2221 و ipc-9592
بالنسبة إلى لوحة الدوائر المطبوعة المزودة بمصدر RF (أو أي تطبيق إشارة عالي السرعة) ، يجب أن يكون لديك مستوى أرضي كامل لتحسين أداء لوحة الدائرة. يجب وضع الإشارات على مستويات مختلفة ، ويكاد يكون من المستحيل تلبية كلا المطلبين في نفس الوقت باستخدام طبقتين من اللوحات. إذا كنت ترغب في تصميم هوائي أو أي لوحة RF منخفضة التعقيد ، فيمكنك استخدام طبقتين. يوضح الشكل التالي توضيحًا لكيفية استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور لهذه الطائرات بشكل أفضل.
في تصميم الإشارات المختلطة ، يوصي المصنعون عادةً بفصل الأرض التناظرية عن الأرضية الرقمية. تتأثر الدوائر التناظرية الحساسة بسهولة بالمفاتيح والإشارات عالية السرعة. إذا كان التأريض التناظري والرقمي مختلفين ، فسيتم فصل مستوى التأريض. ومع ذلك ، فإن لها العيوب التالية. يجب أن ننتبه إلى منطقة الحديث المتبادل والحلقة للأرض المقسمة الناتجة بشكل أساسي عن انقطاع مستوى الأرض. يوضح الرسم التوضيحي التالي مثالاً لطائرتين أرضيتين منفصلتين. على الجانب الأيسر ، لا يمكن لتيار العودة المرور مباشرة على طول مسار الإشارة ، لذلك ستكون هناك منطقة حلقة بدلاً من تصميمها في منطقة الحلقة اليمنى.
التوافق الكهرومغناطيسي والتداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
بالنسبة للتصميمات عالية التردد (مثل أنظمة الترددات اللاسلكية) ، يمكن أن يكون التداخل الكهرومغناطيسي عيبًا رئيسيًا. تساعد الطائرة الأرضية التي تمت مناقشتها سابقًا في تقليل التداخل الكهرومغناطيسي ، ولكن وفقًا لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، قد يتسبب المستوى الأرضي في حدوث مشكلات أخرى. بالنسبة للرقائق ذات الأربع طبقات أو أكثر ، فإن مسافة الطائرة مهمة جدًا. عندما تكون السعة بين المستويات صغيرة ، فإن المجال الكهربائي سوف يتمدد على اللوح. في الوقت نفسه ، تقل المقاومة بين المستويين ، مما يسمح لتيار العودة بالتدفق إلى مستوى الإشارة. سيؤدي ذلك إلى إنتاج EMI لأي إشارة عالية التردد تمر عبر الطائرة.
الحل البسيط لتجنب التداخل الكهرومغناطيسي هو منع الإشارات عالية السرعة من عبور طبقات متعددة. إضافة مكثف فصل ؛ ووضع فتحات التأريض حول أسلاك الإشارة. يوضح الشكل التالي تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور جيد مع إشارة عالية التردد.
ضجيج المرشح
المكثفات الالتفافية والخرز الفريت عبارة عن مكثفات تستخدم لتصفية الضوضاء الناتجة عن أي مكون. بشكل أساسي ، إذا تم استخدامه في أي تطبيق عالي السرعة ، فقد يصبح أي طرف إدخال / إخراج مصدر ضوضاء. من أجل الاستفادة بشكل أفضل من هذه المحتويات ، سيتعين علينا الانتباه إلى النقاط التالية:
ضع دائمًا خرزات من الفريت وتجاوز المكثفات في أقرب مكان ممكن من مصدر الضوضاء.
عندما نستخدم الوضع التلقائي والتوجيه التلقائي ، يجب أن نأخذ في الاعتبار المسافة التي يجب التحقق منها.
تجنب الفتحات وأي توجيه آخر بين المرشحات والمكونات.
إذا كان هناك مستوى أرضي ، فاستخدم ثقوبًا متعددة لتثبيته بشكل صحيح.