In હાઇ સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇન, ડિફરન્શિયલ સિગ્નલ (ડિફરન્શિયલ સિગ્નલ) નો ઉપયોગ વધુ ને વધુ વ્યાપક બની રહ્યો છે, અને સર્કિટમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ સિગ્નલ ઘણીવાર વિભેદક માળખું સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. એવું કેમ છે? સામાન્ય સિંગલ-એન્ડેડ સિગ્નલ રૂટીંગની તુલનામાં, વિભેદક સંકેતોમાં મજબૂત વિરોધી દખલ ક્ષમતા, EMIનું અસરકારક દમન અને ચોક્કસ સમયની સ્થિતિના ફાયદા છે.

વિભેદક સંકેત PCB વાયરિંગ જરૂરિયાતો

સર્કિટ બોર્ડ પર, વિભેદક નિશાનો સમાન લંબાઈ, સમાન પહોળાઈ, નજીકની નિકટતા અને સમાન સ્તરની બે રેખાઓ હોવા જોઈએ.

1. સમાન લંબાઈ: સમાન લંબાઈનો અર્થ એ છે કે બે વિભેદક સંકેતો દરેક સમયે વિરોધી ધ્રુવીયતાને જાળવી રાખે છે તેની ખાતરી કરવા માટે, બે રેખાઓની લંબાઈ શક્ય તેટલી લાંબી હોવી જોઈએ. સામાન્ય મોડ ઘટકો ઘટાડો.

2. સમાન પહોળાઈ અને સમાન અંતર: સમાન પહોળાઈનો અર્થ એ છે કે બે સિગ્નલોના નિશાનોની પહોળાઈ સમાન રાખવાની જરૂર છે અને સમાન અંતરનો અર્થ છે કે બે વાયર વચ્ચેનું અંતર સતત અને સમાંતર રાખવું જોઈએ.

3. ન્યૂનતમ અવબાધ ફેરફાર: વિભેદક સંકેતો સાથે PCB ડિઝાઇન કરતી વખતે, સૌથી મહત્વની બાબત એ છે કે એપ્લિકેશનના લક્ષ્ય અવબાધને શોધી કાઢવો, અને પછી તે મુજબ વિભેદક જોડીની યોજના બનાવો. વધુમાં, અવબાધ ફેરફાર શક્ય તેટલો નાનો રાખો. વિભેદક રેખાનો અવરોધ ટ્રેસ પહોળાઈ, ટ્રેસ કપલિંગ, કોપર જાડાઈ અને PCB સામગ્રી અને સ્ટેકઅપ જેવા પરિબળો પર આધાર રાખે છે. જ્યારે તમે વિભેદક જોડીના અવબાધને બદલતી કોઈપણ વસ્તુને ટાળવાનો પ્રયાસ કરો છો, ત્યારે તે દરેકને ધ્યાનમાં લો.

PCB વિભેદક સિગ્નલ ડિઝાઇનમાં સામાન્ય ગેરસમજણો

ગેરસમજ 1: એવું માનવામાં આવે છે કે વિભેદક સંકેતને વળતર માર્ગ તરીકે ગ્રાઉન્ડ પ્લેનની જરૂર નથી, અથવા વિભેદક નિશાનો એકબીજા માટે વળતરનો માર્ગ પૂરો પાડે છે.

આ ગેરસમજનું કારણ એ છે કે તેઓ સુપરફિસિયલ ઘટનાઓ દ્વારા મૂંઝવણમાં છે, અથવા હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની પદ્ધતિ પૂરતી ઊંડા નથી. ડિફરન્શિયલ સર્કિટ સમાન ગ્રાઉન્ડ બાઉન્સ અને અન્ય અવાજ સિગ્નલો માટે સંવેદનશીલ હોય છે જે પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પર હોઈ શકે છે. ગ્રાઉન્ડ પ્લેનનું આંશિક વળતર રદ કરવાનો અર્થ એ નથી કે વિભેદક સર્કિટ સિગ્નલ રીટર્ન પાથ તરીકે સંદર્ભ પ્લેનનો ઉપયોગ કરતું નથી. વાસ્તવમાં, સિગ્નલ રિટર્ન એનાલિસિસમાં, ડિફરન્શિયલ વાયરિંગ અને સામાન્ય સિંગલ-એન્ડેડ વાયરિંગની મિકેનિઝમ સમાન છે, એટલે કે, ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલો હંમેશા નાના ઇન્ડક્ટન્સ સાથે લૂપની સાથે રિફ્લો હોય છે. સૌથી મોટો તફાવત એ છે કે જમીન પરના જોડાણ ઉપરાંત, વિભેદક રેખામાં પરસ્પર જોડાણ પણ હોય છે. કયા પ્રકારનું જોડાણ મજબૂત છે, અને કયું મુખ્ય વળતર માર્ગ બને છે.

PCB સર્કિટ ડિઝાઇનમાં, ડિફરન્શિયલ ટ્રેસ વચ્ચેનું જોડાણ સામાન્ય રીતે નાનું હોય છે, ઘણીવાર તે કપલિંગ ડિગ્રીના 10-20% જેટલું જ હોય ​​છે, અને વધુ જમીન પર કપલિંગ હોય છે, તેથી વિભેદક ટ્રેસનો મુખ્ય વળતર માર્ગ હજુ પણ જમીન પર અસ્તિત્વમાં છે. વિમાન . જ્યારે ગ્રાઉન્ડ પ્લેનમાં અસંતુલન હોય છે, ત્યારે સંદર્ભ પ્લેન વિનાના વિસ્તારમાં વિભેદક નિશાનો વચ્ચેનું જોડાણ મુખ્ય વળતરનો માર્ગ પૂરો પાડે છે, જો કે સંદર્ભ વિમાનની વિરામની સામાન્ય સિંગલ-એન્ડેડ પરના વિભેદક નિશાનો પર કોઈ અસર થતી નથી. traces તે ગંભીર છે, પરંતુ તે હજુ પણ વિભેદક સિગ્નલની ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરશે અને EMI વધારશે, જે શક્ય તેટલું ટાળવું જોઈએ.

વધુમાં, કેટલાક ડિઝાઇનરો માને છે કે વિભેદક ટ્રાન્સમિશનમાં સામાન્ય મોડ સિગ્નલના ભાગને દબાવવા માટે વિભેદક ટ્રેસ હેઠળના સંદર્ભ વિમાનને દૂર કરી શકાય છે. જો કે, આ અભિગમ સિદ્ધાંતમાં ઇચ્છનીય નથી. અવરોધને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરવો? સામાન્ય-મોડ સિગ્નલ માટે ગ્રાઉન્ડ ઈમ્પીડેન્સ લૂપ ન આપવાથી અનિવાર્યપણે EMI રેડિયેશન થશે. આ અભિગમ સારા કરતાં વધુ નુકસાન કરે છે.

ગેરસમજ 2: એવું માનવામાં આવે છે કે સમાન અંતર રાખવું એ રેખાની લંબાઈ સાથે મેળ કરતાં વધુ મહત્વપૂર્ણ છે.

વાસ્તવિક PCB લેઆઉટમાં, તે જ સમયે વિભેદક ડિઝાઇનની જરૂરિયાતોને પૂરી કરવી ઘણીવાર શક્ય નથી. પિન ડિસ્ટ્રિબ્યુશન, વિઆસ અને વાયરિંગ સ્પેસ જેવા પરિબળોના અસ્તિત્વને કારણે, લાઇન લંબાઈ મેચિંગનો હેતુ યોગ્ય વિન્ડિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત થવો જોઈએ, પરંતુ પરિણામ એ હોવું જોઈએ કે વિભેદક જોડીના કેટલાક વિસ્તારો સમાંતર ન હોઈ શકે. PCB ડિફરન્સિયલ ટ્રેસની ડિઝાઇનમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ નિયમ મેચિંગ લાઇન લંબાઈ છે. અન્ય નિયમો ડિઝાઇન જરૂરિયાતો અને વાસ્તવિક એપ્લિકેશનો અનુસાર લવચીક રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

ગેરસમજ 3: વિચારો કે વિભેદક વાયરિંગ ખૂબ નજીક હોવા જોઈએ.

વિભેદક નિશાનોને નજીક રાખવું એ તેમના જોડાણને વધારવા સિવાય બીજું કંઈ નથી, જે માત્ર અવાજ સામેની પ્રતિરક્ષાને સુધારી શકે છે, પરંતુ બહારની દુનિયામાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપને સરભર કરવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રની વિરુદ્ધ ધ્રુવીયતાનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ પણ કરી શકે છે. જો કે આ અભિગમ મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં ખૂબ જ ફાયદાકારક છે, તે ચોક્કસ નથી. જો આપણે એ સુનિશ્ચિત કરી શકીએ કે તેઓ બાહ્ય હસ્તક્ષેપથી સંપૂર્ણપણે સુરક્ષિત છે, તો અમારે દખલ વિરોધી હાંસલ કરવા માટે મજબૂત જોડાણનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી. અને ઈએમઆઈને દબાવવાનો હેતુ છે.

આપણે કેવી રીતે સારી રીતે અલગતા અને વિભેદક નિશાનોની સુરક્ષાની ખાતરી કરી શકીએ? અન્ય સિગ્નલ ટ્રેસ સાથે અંતર વધારવું એ સૌથી મૂળભૂત રીતોમાંની એક છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની ઊર્જા અંતરના વર્ગ સાથે ઘટે છે. સામાન્ય રીતે, જ્યારે રેખા અંતર રેખાની પહોળાઈ કરતા 4 ગણા વધી જાય છે, ત્યારે તેમની વચ્ચેની દખલ અત્યંત નબળી હોય છે. અવગણી શકાય છે.