PCB ડિઝાઇન ઇજનેરો માટે લેઆઉટ એ સૌથી મૂળભૂત જોબ કૌશલ્યોમાંથી એક છે. વાયરિંગની ગુણવત્તા સમગ્ર સિસ્ટમની કામગીરીને સીધી અસર કરશે. મોટાભાગની હાઇ-સ્પીડ ડિઝાઇન થિયરીઓ આખરે અમલમાં મૂકવી અને લેઆઉટ દ્વારા ચકાસાયેલ હોવી જોઈએ. તે જોઈ શકાય છે કે વાયરિંગ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે હાઇ સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇન નીચે આપેલ કેટલીક પરિસ્થિતિઓની તર્કસંગતતાનું વિશ્લેષણ કરશે જે વાસ્તવિક વાયરિંગમાં આવી શકે છે, અને કેટલીક વધુ ઑપ્ટિમાઇઝ રૂટીંગ વ્યૂહરચનાઓ આપશે.

તે મુખ્યત્વે ત્રણ પાસાઓથી સમજાવવામાં આવે છે: જમણું-કોણ વાયરિંગ, વિભેદક વાયરિંગ અને સર્પેન્ટાઇન વાયરિંગ.

1. જમણો કોણ રૂટીંગ

રાઇટ-એંગલ વાયરિંગ એ સામાન્ય રીતે એવી પરિસ્થિતિ છે જેને PCB વાયરિંગમાં શક્ય તેટલું ટાળવું જરૂરી છે, અને તે વાયરિંગની ગુણવત્તાને માપવા માટે લગભગ એક ધોરણ બની ગયું છે. તો સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન પર રાઇટ-એંગલ વાયરિંગનો કેટલો પ્રભાવ પડશે? સૈદ્ધાંતિક રીતે, જમણું-કોણ રૂટીંગ ટ્રાન્સમિશન લાઇનની લાઇનની પહોળાઈને બદલી નાખશે, જેના કારણે અવબાધમાં વિરામ આવશે. વાસ્તવમાં, માત્ર જમણું-કોણ રૂટીંગ જ નહીં, પણ ખૂણાઓ અને એક્યુટ-એંગલ રૂટીંગ પણ અવબાધ ફેરફારોનું કારણ બની શકે છે.

સિગ્નલ પર રાઇટ-એંગલ રૂટીંગનો પ્રભાવ મુખ્યત્વે ત્રણ પાસાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે:

એક એ છે કે ખૂણો ટ્રાન્સમિશન લાઇન પરના કેપેસિટીવ લોડની સમકક્ષ હોઈ શકે છે, જે ઉદય સમયને ધીમો પાડે છે; બીજું એ છે કે અવબાધ બંધ થવાથી સિગ્નલ રિફ્લેક્શન થશે; ત્રીજું EMI છે જે જમણા ખૂણાની ટીપ દ્વારા જનરેટ થાય છે.

ટ્રાન્સમિશન લાઇનના જમણા ખૂણાને કારણે પરોપજીવી કેપેસિટીન્સની ગણતરી નીચેના પ્રયોગમૂલક સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છે:

C = 61W (Er) 1/2/Z0

ઉપરોક્ત સૂત્રમાં, C એ ખૂણાના સમકક્ષ કેપેસીટન્સ (એકમ: pF) નો સંદર્ભ આપે છે, W એ ટ્રેસની પહોળાઈ (એકમ: ઇંચ) નો ઉલ્લેખ કરે છે, εr એ માધ્યમના ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંકનો સંદર્ભ આપે છે, અને Z0 એ લાક્ષણિક અવબાધ છે. ટ્રાન્સમિશન લાઇનની. ઉદાહરણ તરીકે, 4Mils 50 ઓહ્મ ટ્રાન્સમિશન લાઇન (εr 4.3 છે) માટે, કાટકોણ દ્વારા લાવવામાં આવેલ કેપેસીટન્સ લગભગ 0.0101pF છે, અને પછી આના કારણે થતા ઉદય સમયના ફેરફારનો અંદાજ લગાવી શકાય છે:

T10-90%=2.2CZ0/2=2.20.010150/2=0.556ps

તે ગણતરી દ્વારા જોઈ શકાય છે કે જમણા-કોણ ટ્રેસ દ્વારા લાવવામાં આવેલ કેપેસીટન્સ અસર અત્યંત નાની છે.

જેમ જેમ જમણા-કોણ ટ્રેસની રેખાની પહોળાઈ વધે છે, ત્યાં અવરોધ ઘટશે, તેથી ચોક્કસ સંકેત પ્રતિબિંબની ઘટના બનશે. ટ્રાન્સમિશન લાઈન પ્રકરણમાં દર્શાવેલ ઈમ્પીડેન્સ ગણતરી સૂત્ર અનુસાર રેખાની પહોળાઈ વધે તે પછી આપણે સમકક્ષ અવબાધની ગણતરી કરી શકીએ છીએ અને પછી પ્રયોગમૂલક સૂત્ર અનુસાર પ્રતિબિંબ ગુણાંકની ગણતરી કરી શકીએ છીએ:

ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)

સામાન્ય રીતે, જમણા-કોણ વાયરિંગને કારણે અવરોધમાં ફેરફાર 7%-20% ની વચ્ચે હોય છે, તેથી મહત્તમ પ્રતિબિંબ ગુણાંક લગભગ 0.1 છે. તદુપરાંત, નીચેની આકૃતિમાંથી જોઈ શકાય છે તેમ, ટ્રાન્સમિશન લાઇનની અવબાધ W/2 લાઇનની લંબાઇમાં ન્યૂનતમમાં બદલાય છે, અને પછી W/2 ના સમય પછી સામાન્ય અવબાધ પર પાછો ફરે છે. સમગ્ર અવબાધ પરિવર્તનનો સમય અત્યંત ટૂંકો છે, ઘણીવાર 10psની અંદર. અંદર, આવા ઝડપી અને નાના ફેરફારો સામાન્ય સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન માટે લગભગ નગણ્ય છે.

ઘણા લોકોને જમણા ખૂણાના વાયરિંગની આ સમજ હોય ​​છે. તેઓ વિચારે છે કે ટિપ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો પ્રસારિત અથવા પ્રાપ્ત કરવા અને EMI પેદા કરવા માટે સરળ છે. આ એક કારણ બની ગયું છે કે ઘણા લોકો વિચારે છે કે જમણા ખૂણાના વાયરિંગને રૂટ કરી શકાતું નથી. જો કે, ઘણા વાસ્તવિક પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે જમણા ખૂણાવાળા નિશાન સીધી રેખાઓ કરતાં સ્પષ્ટ EMI પેદા કરશે નહીં. કદાચ વર્તમાન સાધન પ્રદર્શન અને પરીક્ષણ સ્તર પરીક્ષણની ચોકસાઈને પ્રતિબંધિત કરે છે, પરંતુ ઓછામાં ઓછું તે એક સમસ્યા દર્શાવે છે. જમણા ખૂણાવાળા વાયરિંગનું રેડિયેશન પહેલેથી જ સાધનની માપન ભૂલ કરતાં નાનું છે.

સામાન્ય રીતે, જમણું-કોણ રૂટીંગ કલ્પના જેટલું ભયંકર નથી. ઓછામાં ઓછા GHz ની નીચેની એપ્લિકેશનોમાં, TDR પરીક્ષણમાં કેપેસીટન્સ, પ્રતિબિંબ, EMI, વગેરે જેવી કોઈપણ અસરો ભાગ્યે જ પ્રતિબિંબિત થાય છે. હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન એન્જિનિયરોએ હજુ પણ લેઆઉટ, પાવર/ગ્રાઉન્ડ ડિઝાઇન અને વાયરિંગ ડિઝાઇન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું જોઈએ. છિદ્રો અને અન્ય પાસાઓ દ્વારા. અલબત્ત, જો કે રાઇટ-એંગલ વાયરિંગની અસર બહુ ગંભીર નથી, તેનો અર્થ એ નથી કે આપણે બધા ભવિષ્યમાં જમણા ખૂણાના વાયરિંગનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ. વિગતવાર ધ્યાન એ મૂળભૂત ગુણવત્તા છે જે દરેક સારા એન્જિનિયર પાસે હોવી જોઈએ. વધુમાં, ડિજિટલ સર્કિટના ઝડપી વિકાસ સાથે, PCB એન્જિનિયરો દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવતા સિગ્નલની આવર્તન સતત વધશે. 10GHz ઉપરની RF ડિઝાઇનના ક્ષેત્રમાં, આ નાના જમણા ખૂણો હાઇ-સ્પીડ સમસ્યાઓનું કેન્દ્ર બની શકે છે.

2. વિભેદક રૂટીંગ

ડિફરન્શિયલ સિગ્નલ (ડિફરન્શિયલ સિગ્નલ) હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ ડિઝાઇનમાં વધુ અને વધુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સર્કિટમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ સંકેત ઘણીવાર વિભેદક માળખું સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. શું તેને આટલું લોકપ્રિય બનાવે છે? પીસીબી ડિઝાઇનમાં તેના સારા પ્રદર્શનની ખાતરી કેવી રીતે કરવી? આ બે પ્રશ્નો સાથે, અમે ચર્ચાના આગળના ભાગમાં આગળ વધીએ છીએ.

વિભેદક સંકેત શું છે? સામાન્ય માણસની શરતોમાં, ડ્રાઇવિંગ એન્ડ બે સમાન અને ઊંધી સિગ્નલો મોકલે છે, અને પ્રાપ્ત કરનાર છેડો બે વોલ્ટેજ વચ્ચેના તફાવતની તુલના કરીને તર્કની સ્થિતિ “0” અથવા “1” નક્કી કરે છે. વિભેદક સંકેતો વહન કરતી નિશાનીઓની જોડીને વિભેદક નિશાન કહેવામાં આવે છે.

સામાન્ય સિંગલ-એન્ડેડ સિગ્નલ ટ્રેસની તુલનામાં, વિભેદક સંકેતો નીચેના ત્રણ પાસાઓમાં સૌથી વધુ સ્પષ્ટ ફાયદા ધરાવે છે:

a મજબૂત વિરોધી હસ્તક્ષેપ ક્ષમતા, કારણ કે બે વિભેદક નિશાનો વચ્ચેનું જોડાણ ખૂબ સારું છે. જ્યારે બહારથી અવાજની દખલગીરી હોય છે, ત્યારે તેઓ લગભગ એક જ સમયે બે રેખાઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે, અને પ્રાપ્ત કરનાર અંત ફક્ત બે સંકેતો વચ્ચેના તફાવતની કાળજી લે છે. તેથી, બાહ્ય સામાન્ય મોડનો અવાજ સંપૂર્ણપણે રદ કરી શકાય છે. b તે અસરકારક રીતે EMI દબાવી શકે છે. આ જ કારણસર, બે સિગ્નલોની વિપરિત ધ્રુવીયતાને લીધે, તેમના દ્વારા પ્રસારિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો એકબીજાને રદ કરી શકે છે. કપલિંગ જેટલું ચુસ્ત હશે, તેટલી ઓછી ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉર્જા બહારની દુનિયામાં મોકલવામાં આવશે. c સમયની સ્થિતિ સચોટ છે. કારણ કે વિભેદક સંકેતનો સ્વિચ ફેરફાર બે સિગ્નલના આંતરછેદ પર સ્થિત છે, સામાન્ય સિંગલ-એન્ડેડ સિગ્નલથી વિપરીત, જે નક્કી કરવા માટે ઉચ્ચ અને નીચા થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ પર આધાર રાખે છે, તે પ્રક્રિયા અને તાપમાનથી ઓછી અસર કરે છે, જે સમય માં ભૂલ ઘટાડો. , પણ ઓછા-કંપનવિસ્તાર સિગ્નલ સર્કિટ માટે વધુ યોગ્ય. વર્તમાન લોકપ્રિય LVDS (લોવોલ્ટેજ ડિફરન્શિયલ સિગ્નલિંગ) આ નાના કંપનવિસ્તાર વિભેદક સિગ્નલ તકનીકનો સંદર્ભ આપે છે.

PCB એન્જિનિયરો માટે, સૌથી વધુ ચિંતા એ છે કે કેવી રીતે ખાતરી કરવી કે વિભેદક વાયરિંગના આ ફાયદાઓ વાસ્તવિક વાયરિંગમાં સંપૂર્ણપણે ઉપયોગમાં લઈ શકાય. કદાચ લેઆઉટના સંપર્કમાં રહેલ કોઈપણ વ્યક્તિ વિભેદક વાયરિંગની સામાન્ય આવશ્યકતાઓને સમજશે, એટલે કે, “સમાન લંબાઈ અને સમાન અંતર”. સમાન લંબાઈ એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે છે કે બે વિભેદક સંકેતો દરેક સમયે વિરોધી ધ્રુવીયતાને જાળવી રાખે છે અને સામાન્ય મોડ ઘટકને ઘટાડે છે; સમાન અંતર મુખ્યત્વે તેની ખાતરી કરવા માટે છે કે બંનેના વિભેદક અવરોધો સુસંગત છે અને પ્રતિબિંબ ઘટાડે છે. “શક્ય તેટલું નજીક” એ કેટલીકવાર વિભેદક વાયરિંગની આવશ્યકતાઓમાંની એક છે. પરંતુ આ બધા નિયમો યાંત્રિક રીતે લાગુ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા નથી, અને ઘણા એન્જિનિયરો હજુ પણ હાઇ-સ્પીડ ડિફરન્સિયલ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનના સારને સમજી શકતા નથી.

નીચેના પીસીબી વિભેદક સિગ્નલ ડિઝાઇનમાં ઘણી સામાન્ય ગેરસમજણો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

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 ઘટનાઓથી મૂંઝવણમાં છે, અથવા હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની પદ્ધતિ પૂરતી ઊંડા નથી. આકૃતિ 1-8-15 ના પ્રાપ્ત અંતની રચના પરથી જોઈ શકાય છે કે ટ્રાન્ઝિસ્ટર Q3 અને Q4 ના ઉત્સર્જક પ્રવાહો સમાન અને વિરુદ્ધ છે, અને જમીન પરના તેમના પ્રવાહો એકબીજાને બરાબર રદ કરે છે (I1=0), તેથી વિભેદક સર્કિટ એ સમાન બાઉન્સ અને અન્ય અવાજ સંકેતો છે જે પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પર અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે તે સંવેદનશીલ નથી. 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 લૂપ સાથે રિફ્લો હોય છે, સૌથી મોટો તફાવત એ છે કે વધુમાં જમીન પર જોડાણ, વિભેદક રેખા પણ પરસ્પર જોડાણ ધરાવે છે. કયા પ્રકારનું જોડાણ મજબૂત છે, કયું મુખ્ય વળતર માર્ગ બને છે. આકૃતિ 1-8-16 એ સિંગલ-એન્ડેડ સિગ્નલો અને ડિફરન્શિયલ સિગ્નલોના જીઓમેગ્નેટિક ફિલ્ડ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનનું સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામ છે.

પીસીબી સર્કિટ ડિઝાઇનમાં, વિભેદક નિશાનો વચ્ચેનું જોડાણ સામાન્ય રીતે નાનું હોય છે, ઘણી વખત તે કપલિંગ ડિગ્રીના 10 થી 20% જેટલું જ હોય ​​છે, અને વધુ જમીન પરનું જોડાણ હોય છે, તેથી વિભેદક ટ્રેસનો મુખ્ય વળતર માર્ગ હજુ પણ જમીન પર અસ્તિત્વમાં છે. વિમાન . જ્યારે ગ્રાઉન્ડ પ્લેન અવ્યવસ્થિત હોય છે, ત્યારે વિભેદક નિશાનો વચ્ચેનું જોડાણ આકૃતિ 1-8-17 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, સંદર્ભ પ્લેન વિના વિસ્તારમાં મુખ્ય વળતરનો માર્ગ પ્રદાન કરશે. જો કે ડિફરન્સિયલ ટ્રેસ પર રેફરન્સ પ્લેનની ડિસઓન્ટિન્યુટીનો પ્રભાવ સામાન્ય સિંગલ-એન્ડેડ ટ્રેસ જેટલો ગંભીર નથી, તે હજુ પણ ડિફરન્સલ સિગ્નલની ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરશે અને EMI વધારશે, જેને શક્ય તેટલું ટાળવું જોઈએ. . કેટલાક ડિઝાઇનરો માને છે કે વિભેદક ટ્રાન્સમિશનમાં કેટલાક સામાન્ય મોડ સિગ્નલોને દબાવવા માટે વિભેદક ટ્રેસ હેઠળના સંદર્ભ વિમાનને દૂર કરી શકાય છે. જો કે, આ અભિગમ સિદ્ધાંતમાં ઇચ્છનીય નથી. અવરોધને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરવો? કોમન-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 સ્પેસના અસ્તિત્વને કારણે, લાઇન લેન્થ મેચિંગનો હેતુ યોગ્ય વિન્ડિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત થવો જોઈએ, પરંતુ પરિણામ એ હોવું જોઈએ કે વિભેદક જોડીના કેટલાક વિસ્તારો સમાંતર ન હોઈ શકે. આ સમયે આપણે શું કરવું જોઈએ? કઈ પસંદગી? તારણો દોરતા પહેલા, ચાલો નીચેના સિમ્યુલેશન પરિણામો પર એક નજર કરીએ.

ઉપરોક્ત સિમ્યુલેશન પરિણામો પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે સ્કીમ 1 અને સ્કીમ 2 ના તરંગ સ્વરૂપો લગભગ એકરૂપ છે, એટલે કે, અસમાન અંતરને કારણે થતો પ્રભાવ ન્યૂનતમ છે. સરખામણીમાં, સમય પર રેખાની લંબાઈની મેળ ખાતી ન હોવાનો પ્રભાવ ઘણો વધારે છે. (સ્કીમ 3). સૈદ્ધાંતિક વિશ્લેષણમાંથી, જો કે અસંગત અંતર વિભેદક અવબાધને બદલવાનું કારણ બનશે, કારણ કે વિભેદક જોડી વચ્ચેનું જોડાણ પોતે નોંધપાત્ર નથી, અવબાધ પરિવર્તનની શ્રેણી પણ ઘણી નાની છે, સામાન્ય રીતે 10% ની અંદર, જે માત્ર એક પાસની સમકક્ષ હોય છે. . છિદ્ર દ્વારા થતા પ્રતિબિંબ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન પર નોંધપાત્ર અસર કરશે નહીં. એકવાર લાઇનની લંબાઈ મેળ ખાતી નથી, ટાઇમિંગ ઑફસેટ ઉપરાંત, સામાન્ય મોડ ઘટકોને વિભેદક સિગ્નલમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જે સિગ્નલની ગુણવત્તા ઘટાડે છે અને EMI વધે છે.

એવું કહી શકાય કે PCB ડિફરન્સિયલ ટ્રેસની ડિઝાઇનમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ નિયમ મેચિંગ લાઇન લંબાઈ છે, અને અન્ય નિયમોને ડિઝાઇનની જરૂરિયાતો અને વ્યવહારુ એપ્લિકેશનો અનુસાર લવચીક રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

ગેરસમજ 3: વિચારો કે વિભેદક વાયરિંગ ખૂબ નજીક હોવું જોઈએ. વિભેદક નિશાનોને નજીક રાખવા એ તેમના જોડાણને વધારવા સિવાય બીજું કંઈ નથી, જે માત્ર અવાજ સામેની રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં સુધારો કરી 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 સુનિશ્ચિત કરી શકીએ કે તેઓ બાહ્ય દખલગીરીથી 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. વધુમાં, ગ્રાઉન્ડ પ્લેન દ્વારા અલગતા પણ સારી કવચની ભૂમિકા ભજવી શકે છે. આ માળખું ઘણીવાર ઉચ્ચ-આવર્તન (10G ઉપર) IC પેકેજ PCB ડિઝાઇનમાં વપરાય છે. તેને CPW માળખું કહેવામાં આવે છે, જે કડક વિભેદક અવબાધની ખાતરી કરી શકે છે. નિયંત્રણ (2Z0), આકૃતિ 1-8-19 માં બતાવ્યા પ્રમાણે.

વિવિધ સિગ્નલ સ્તરોમાં પણ વિભેદક નિશાનો ચાલી શકે છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે આ પદ્ધતિની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી, કારણ કે વિવિધ સ્તરો દ્વારા ઉત્પાદિત અવબાધ અને વિઆસમાં તફાવત ડિફરન્શિયલ મોડ ટ્રાન્સમિશનની અસરને નષ્ટ કરશે અને સામાન્ય મોડનો અવાજ રજૂ કરશે. વધુમાં, જો અડીને બે સ્તરો ચુસ્ત રીતે જોડાયેલા ન હોય, તો તે અવાજને પ્રતિકાર કરવાની વિભેદક ટ્રેસની ક્ષમતાને ઘટાડે છે, પરંતુ જો તમે આસપાસના નિશાનોથી યોગ્ય અંતર જાળવી શકો છો, તો ક્રોસસ્ટૉક કોઈ સમસ્યા નથી. સામાન્ય ફ્રીક્વન્સીઝ પર (ગીગાહર્ટ્ઝની નીચે), EMI ગંભીર સમસ્યા નહીં હોય. પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે વિભેદક ટ્રેસથી 500 મિલના અંતરે રેડિયેટેડ ઊર્જાનું એટેન્યુએશન 60 મીટરના અંતરે 3 ડીબી સુધી પહોંચ્યું છે, જે FCC ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સ્ટાન્ડર્ડને પહોંચી વળવા માટે પૂરતું છે, તેથી ડિઝાઇનરને ચિંતા કરવાની જરૂર નથી. અપૂરતી વિભેદક રેખાના જોડાણને કારણે થતી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અસંગતતા વિશે ઘણું બધું.

3. સાપ રેખા

સ્નેક લાઇન એ એક પ્રકારની રૂટીંગ પદ્ધતિ છે જેનો વારંવાર લેઆઉટમાં ઉપયોગ થાય છે. તેનો મુખ્ય હેતુ સિસ્ટમ ટાઇમિંગ ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે વિલંબને સમાયોજિત કરવાનો છે. ડિઝાઇનરને પહેલા આ સમજ હોવી આવશ્યક છે: સર્પેન્ટાઇન લાઇન સિગ્નલની ગુણવત્તાને નષ્ટ કરશે, ટ્રાન્સમિશન વિલંબમાં ફેરફાર કરશે અને વાયરિંગ કરતી વખતે તેનો ઉપયોગ ટાળવાનો પ્રયાસ કરશે. જો કે, વાસ્તવિક ડિઝાઇનમાં, સિગ્નલ પાસે પૂરતો હોલ્ડ ટાઇમ છે તેની ખાતરી કરવા અથવા સિગ્નલના સમાન જૂથ વચ્ચેના સમયને ઘટાડવા માટે, ઘણી વખત ઇરાદાપૂર્વક વાયરને પવન કરવો જરૂરી છે.

તો, સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન પર સર્પેન્ટાઇન લાઇનની શું અસર થાય છે? વાયરિંગ કરતી વખતે મારે શું ધ્યાન આપવું જોઈએ? આકૃતિ 1-8-21 માં બતાવ્યા પ્રમાણે બે સૌથી જટિલ પરિમાણો સમાંતર જોડાણ લંબાઈ (Lp) અને જોડાણ અંતર (S) છે. દેખીતી રીતે, જ્યારે સિગ્નલ સર્પેન્ટાઇન ટ્રેસ પર પ્રસારિત થાય છે, ત્યારે સમાંતર રેખા ભાગોને વિભેદક મોડમાં જોડવામાં આવશે. S નાનો અને Lp જેટલો મોટો, કપલિંગની ડિગ્રી વધારે છે. તે ટ્રાન્સમિશન વિલંબને ઘટાડવાનું કારણ બની શકે છે, અને ક્રોસસ્ટૉકને કારણે સિગ્નલની ગુણવત્તામાં ઘણો ઘટાડો થાય છે. મિકેનિઝમ પ્રકરણ 3 માં સામાન્ય મોડ અને વિભેદક મોડ ક્રોસસ્ટૉકના વિશ્લેષણનો સંદર્ભ લઈ શકે છે.

સર્પેન્ટાઇન લાઇન્સ સાથે કામ કરતી વખતે લેઆઉટ ઇજનેરો માટે નીચેના કેટલાક સૂચનો છે:

1. સમાંતર રેખા વિભાગોનું અંતર (S) વધારવાનો પ્રયાસ કરો, ઓછામાં ઓછા 3H કરતા વધારે, H એ સિગ્નલ ટ્રેસથી સંદર્ભ પ્લેન સુધીના અંતરનો ઉલ્લેખ કરે છે. સામાન્ય માણસની દ્રષ્ટિએ, તે એક મોટા વળાંકની આસપાસ જવું છે. જ્યાં સુધી એસ પૂરતો મોટો હોય ત્યાં સુધી, પરસ્પર જોડાણની અસર લગભગ સંપૂર્ણપણે ટાળી શકાય છે. 2. કપલિંગ લંબાઈ Lp ઘટાડો. જ્યારે ડબલ Lp વિલંબ સિગ્નલ વધવાના સમયની નજીક પહોંચે છે અથવા તેનાથી વધી જાય છે, ત્યારે જનરેટ થયેલ ક્રોસસ્ટૉક સંતૃપ્તિ સુધી પહોંચશે. 3. સ્ટ્રીપ-લાઇન અથવા એમ્બેડેડ માઇક્રો-સ્ટ્રીપની સર્પેન્ટાઇન લાઇનને કારણે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન વિલંબ માઇક્રો-સ્ટ્રીપ કરતા ઓછો છે. સિદ્ધાંતમાં, વિભેદક મોડ ક્રોસસ્ટૉકને કારણે સ્ટ્રીપલાઇન ટ્રાન્સમિશન રેટને અસર કરશે નહીં. 4. હાઈ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઈનો અને સમયની કડક આવશ્યકતાઓ માટે, ખાસ કરીને નાના વિસ્તારોમાં સર્પન્ટાઈન લાઈનોનો ઉપયોગ ન કરવાનો પ્રયાસ કરો. 5. તમે ઘણીવાર કોઈ પણ ખૂણા પર સર્પન્ટાઈન ટ્રેસનો ઉપયોગ કરી શકો છો, જેમ કે આકૃતિ 1-8-20 માં C માળખું, જે અસરકારક રીતે પરસ્પર જોડાણને ઘટાડી શકે છે. 6. હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇનમાં, સર્પેન્ટાઇન લાઇનમાં કહેવાતી ફિલ્ટરિંગ અથવા એન્ટિ-ઇન્ટરફરન્સ ક્ષમતા હોતી નથી, અને તે માત્ર સિગ્નલની ગુણવત્તાને ઘટાડી શકે છે, તેથી તેનો ઉપયોગ માત્ર ટાઇમિંગ મેચિંગ માટે થાય છે અને તેનો અન્ય કોઈ હેતુ નથી. 7. કેટલીકવાર તમે વિન્ડિંગ માટે સર્પાકાર રૂટીંગને ધ્યાનમાં લઈ શકો છો. સિમ્યુલેશન બતાવે છે કે તેની અસર સામાન્ય સર્પેન્ટાઇન રૂટીંગ કરતા વધુ સારી છે.