বর্তমানে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ গতির PCB নকশা মূলধারায় পরিণত হয়েছে, এবং প্রতিটি পিসিবি লেআউট প্রকৌশলীকে দক্ষ হতে হবে। এর পরে, ব্যানারমি আপনার সাথে হাই-ফ্রিকোয়েন্সি এবং হাই-স্পিড পিসিবি সার্কিটগুলিতে হার্ডওয়্যার বিশেষজ্ঞদের ডিজাইনের কিছু অভিজ্ঞতা শেয়ার করবে এবং আমি আশা করি এটি সবার জন্য সহায়ক হবে।

1. কিভাবে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপ এড়াতে?

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপ এড়ানোর মূল ধারণাটি হল উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলির ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের হস্তক্ষেপকে হ্রাস করা, যা তথাকথিত ক্রসস্টালক (Crosstalk)। আপনি হাই-স্পিড সিগন্যাল এবং এনালগ সিগন্যালের মধ্যে দূরত্ব বাড়াতে পারেন, অথবা এনালগ সিগন্যালের পাশে গ্রাউন্ড গার্ড/শান্ট ট্রেস যোগ করতে পারেন। ডিজিটাল গ্রাউন্ড থেকে এনালগ গ্রাউন্ডে শব্দ হস্তক্ষেপের দিকেও মনোযোগ দিন।

2. হাই-স্পিড পিসিবি ডিজাইন স্কিম্যাটিক্স ডিজাইন করার সময় কীভাবে প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং বিবেচনা করবেন?

উচ্চ-গতির পিসিবি সার্কিট ডিজাইন করার সময়, প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং ডিজাইনের উপাদানগুলির মধ্যে একটি। ওয়্যারিং পদ্ধতির সাথে ইম্পিডেন্স মানের একটি নিখুঁত সম্পর্ক রয়েছে, যেমন পৃষ্ঠ স্তর (মাইক্রোস্ট্রিপ) বা ভিতরের স্তর (স্ট্রিপলাইন/ডাবল স্ট্রিপলাইন), রেফারেন্স স্তর থেকে দূরত্ব (পাওয়ার লেয়ার বা গ্রাউন্ড লেয়ার), তারের প্রস্থ, পিসিবি উপাদান , ইত্যাদি। উভয়ই ট্রেসের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা মানকে প্রভাবিত করবে। অর্থাৎ, প্রতিবন্ধকতার মান কেবল তারের পরেই নির্ধারণ করা যেতে পারে। সাধারণত, সিমুলেশন সফ্টওয়্যার সার্কিট মডেল বা গাণিতিক অ্যালগরিদমের সীমাবদ্ধতার কারণে অবিচ্ছিন্ন প্রতিবন্ধকতার সাথে কিছু তারের অবস্থা বিবেচনা করতে পারে না। এই সময়ে, শুধুমাত্র কিছু টার্মিনেটর (টার্মিনেশন), যেমন সিরিজ রেজিস্ট্যান্স, স্কিম্যাটিক ডায়াগ্রামে সংরক্ষিত হতে পারে। ট্রেস প্রতিবন্ধকতা বন্ধের প্রভাব উপশম করুন। সমস্যার আসল সমাধান হল ওয়্যারিং করার সময় প্রতিবন্ধকতা বিচ্ছিন্নতা এড়াতে চেষ্টা করা।

3. হাই-স্পিড পিসিবি ডিজাইনে, ডিজাইনারের কোন দিকগুলি EMC এবং EMI নিয়মগুলি বিবেচনা করা উচিত?

সাধারণত, EMI/EMC ডিজাইন একই সময়ে বিকিরণ করা এবং পরিচালিত উভয় দিক বিবেচনা করা প্রয়োজন। আগেরটি উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি অংশের (<30MHz) এবং পরেরটি নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি অংশ (<30MHz)। তাই আপনি শুধুমাত্র উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি মনোযোগ দিতে এবং কম ফ্রিকোয়েন্সি অংশ উপেক্ষা করতে পারবেন না। একটি ভাল ইএমআই/ইএমসি ডিজাইনের জন্য অবশ্যই লেআউটের শুরুতে ডিভাইসের অবস্থান, পিসিবি স্ট্যাক বিন্যাস, গুরুত্বপূর্ণ সংযোগ পদ্ধতি, ডিভাইস নির্বাচন ইত্যাদি বিবেচনা করতে হবে। আগে থেকে ভালো ব্যবস্থা না হলে পরে সমাধান করা হবে। এটি অর্ধেক প্রচেষ্টার সাথে দ্বিগুণ ফলাফল করবে এবং খরচ বাড়াবে। উদাহরণস্বরূপ, ঘড়ি জেনারেটরের অবস্থান বহিরাগত সংযোগকারীর কাছাকাছি হওয়া উচিত নয়। উচ্চ-গতির সংকেত যতটা সম্ভব ভিতরের স্তরে যেতে হবে। প্রতিফলন কমাতে বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা মিল এবং রেফারেন্স স্তরের ধারাবাহিকতার দিকে মনোযোগ দিন। উচ্চতা কমাতে ডিভাইস দ্বারা ধাক্কা দেওয়া সিগন্যালের একাধিক হার যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত। ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান, একটি ডিকপলিং/বাইপাস ক্যাপাসিটর নির্বাচন করার সময়, এর ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া পাওয়ার প্লেনে শব্দ কমানোর প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে কিনা সেদিকে মনোযোগ দিন। উপরন্তু, বিকিরণ কমাতে লুপ এরিয়াকে যতটা সম্ভব ছোট করতে (অর্থাৎ লুপ ইম্পিডেন্স যতটা সম্ভব ছোট) করতে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল কারেন্টের রিটার্ন পাথের দিকে মনোযোগ দিন। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দের পরিসীমা নিয়ন্ত্রণ করতে স্থলটিও বিভক্ত করা যেতে পারে। অবশেষে, পিসিবি এবং হাউজিংয়ের মধ্যে চেসিস গ্রাউন্ডটি সঠিকভাবে বেছে নিন।

4. কিভাবে PCB বোর্ড নির্বাচন করবেন?

PCB বোর্ডের পছন্দ অবশ্যই ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ এবং ব্যাপক উৎপাদন এবং খরচের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে। নকশা প্রয়োজনীয়তা বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক উভয় অংশ অন্তর্ভুক্ত. খুব উচ্চ-গতির পিসিবি বোর্ড (গিগাহার্জের চেয়ে বেশি ফ্রিকোয়েন্সি) ডিজাইন করার সময় সাধারণত এই উপাদান সমস্যাটি আরও গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, সাধারণত ব্যবহৃত FR-4 উপাদান, বেশ কয়েকটি GHz ফ্রিকোয়েন্সিতে ডাইলেক্ট্রিক ক্ষয় সিগন্যাল ক্ষয় করার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলবে এবং উপযুক্ত নাও হতে পারে। যতদূর বিদ্যুতের সম্পর্ক আছে, পরিকল্পিত ফ্রিকোয়েন্সির জন্য অস্তরক ধ্রুবক এবং অস্তরক ক্ষতি উপযুক্ত কিনা সেদিকে মনোযোগ দিন।

5. অত্যধিক খরচের চাপ সৃষ্টি না করে কিভাবে যতটা সম্ভব EMC প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবেন?

EMC এর কারণে PCB বোর্ডের বর্ধিত খরচ সাধারণত শিল্ডিং এফেক্ট বাড়ানোর জন্য স্থল স্তরের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং ফেরাইট বিড, চোক এবং অন্যান্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হারমোনিক দমন ডিভাইস যোগ করার কারণে। উপরন্তু, সম্পূর্ণ সিস্টেমটি EMC প্রয়োজনীয়তাগুলিকে পাস করার জন্য সাধারণত অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের শিল্ডিং কাঠামোর সাথে মিলিত হওয়া প্রয়োজন। সার্কিট দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ প্রভাব কমাতে নিম্নলিখিত শুধুমাত্র কয়েকটি PCB বোর্ড ডিজাইন কৌশল প্রদান করে।

সিগন্যাল দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলি কমাতে একটি ধীর সংকেত স্লিউ রেট সহ একটি ডিভাইস বেছে নেওয়ার চেষ্টা করুন৷

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান স্থাপনের দিকে মনোযোগ দিন, বহিরাগত সংযোগকারীর খুব কাছাকাছি নয়।

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিফলন এবং বিকিরণ কমাতে উচ্চ-গতির সংকেত, তারের স্তর এবং এর রিটার্ন কারেন্ট পাথের প্রতিবন্ধকতার প্রতি মনোযোগ দিন।

পাওয়ার প্লেন এবং গ্রাউন্ড প্লেনে গোলমাল কমাতে প্রতিটি ডিভাইসের পাওয়ার সাপ্লাই পিনে পর্যাপ্ত এবং উপযুক্ত ডিকপলিং ক্যাপাসিটর রাখুন। ক্যাপাসিটরের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া এবং তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্যগুলি ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে কিনা সেদিকে বিশেষ মনোযোগ দিন।

বাহ্যিক সংযোগকারীর কাছাকাছি স্থলটি স্থল থেকে সঠিকভাবে পৃথক করা যেতে পারে এবং সংযোগকারীর স্থলটি কাছাকাছি চ্যাসিস গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

কিছু বিশেষ উচ্চ-গতির সংকেতের পাশে গ্রাউন্ড গার্ড/শান্ট ট্রেস যথাযথভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে ট্রেসের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতার উপর গার্ড/শান্ট ট্রেসের প্রভাবের দিকে মনোযোগ দিন।

পাওয়ার স্তরটি স্থল স্তর থেকে 20H সঙ্কুচিত হয় এবং H হল পাওয়ার স্তর এবং স্থল স্তরের মধ্যে দূরত্ব।

6. 2G-এর উপরে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি PCB-এর ডিজাইন, রাউটিং এবং লেআউট করার সময় কোন দিকগুলিতে মনোযোগ দেওয়া উচিত?

2G-এর উপরে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি PCBগুলি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটের নকশার অন্তর্গত এবং উচ্চ-গতির ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের আলোচনার সুযোগের মধ্যে নেই। রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটের বিন্যাস এবং রাউটিং পরিকল্পনার সাথে একসাথে বিবেচনা করা উচিত, কারণ বিন্যাস এবং রাউটিং বিতরণের প্রভাব সৃষ্টি করবে। তদুপরি, রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটের ডিজাইনে কিছু প্যাসিভ ডিভাইস প্যারামিটারাইজড সংজ্ঞা এবং বিশেষ আকৃতির তামার ফয়েলের মাধ্যমে উপলব্ধি করা হয়। অতএব, প্যারামিটারাইজড ডিভাইসগুলি প্রদান করতে এবং বিশেষ আকৃতির তামার ফয়েলগুলি সম্পাদনা করার জন্য EDA সরঞ্জামগুলির প্রয়োজন। মেন্টরস বোর্ডস্টেশনে একটি বিশেষ RF ডিজাইন মডিউল রয়েছে যা এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে। অধিকন্তু, সাধারণ আরএফ ডিজাইনের জন্য বিশেষায়িত আরএফ সার্কিট বিশ্লেষণের সরঞ্জাম প্রয়োজন। ইন্ডাস্ট্রিতে সবচেয়ে বিখ্যাত হল এজিলেন্টস ইইসফ্ট, যার মেন্টর টুলগুলির সাথে একটি ভাল ইন্টারফেস রয়েছে।

7. পরীক্ষার পয়েন্ট যোগ করা কি উচ্চ-গতির সংকেতের গুণমানকে প্রভাবিত করবে?

এটি সিগন্যালের গুণমানকে প্রভাবিত করবে কিনা তা নির্ভর করে পরীক্ষার পয়েন্ট যোগ করার পদ্ধতি এবং সংকেত কত দ্রুত। মূলত, অতিরিক্ত পরীক্ষার পয়েন্ট (পরীক্ষা পয়েন্ট হিসাবে বিদ্যমান মাধ্যমে বা ডিআইপি পিন ব্যবহার করবেন না) লাইনে যোগ করা যেতে পারে বা লাইন থেকে একটি ছোট লাইন টানা হতে পারে। প্রাক্তনটি লাইনে একটি ছোট ক্যাপাসিটর যোগ করার সমতুল্য, পরেরটি একটি অতিরিক্ত শাখা। এই উভয় অবস্থাই উচ্চ-গতির সংকেতকে কমবেশি প্রভাবিত করবে এবং প্রভাবের পরিমাণ সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি গতি এবং সিগন্যালের প্রান্তের হারের সাথে সম্পর্কিত। সিমুলেশনের মাধ্যমে প্রভাবের মাত্রা জানা যায়। নীতিগতভাবে, পরীক্ষার পয়েন্ট যত ছোট হবে, তত ভাল (অবশ্যই, এটি পরীক্ষার সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে) শাখাটি যত ছোট হবে তত ভাল।