પીસીબી હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ ડિઝાઇન કરો

રેખાની પહોળાઈ જેટલી વિશાળ, દખલ વિરોધી ક્ષમતા જેટલી મજબૂત અને સિગ્નલ ગુણવત્તા (ત્વચાની અસરનો પ્રભાવ) તેટલી સારી. પરંતુ તે જ સમયે, 50Ω લાક્ષણિકતા અવબાધની જરૂરિયાતની ખાતરી આપવી આવશ્યક છે. સામાન્ય FR4 બોર્ડ, સપાટી રેખા પહોળાઈ 6MIL અવબાધ 50Ω છે. આ દેખીતી રીતે હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટની સિગ્નલ ગુણવત્તા જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતું નથી, તેથી અમે સામાન્ય રીતે GND02 ને હોલોઇંગ આઉટનો ઉપયોગ કરીએ છીએ અને તેને ART03 સ્તરનો સંદર્ભ આપીએ છીએ. આ રીતે, વિભેદક સંકેતને 12/10 તરીકે ગણી શકાય, અને સિંગલ લાઇનને 18MIL તરીકે ગણી શકાય. (નોંધ કરો કે લાઇનની પહોળાઈ 18MIL કરતાં વધી જાય અને પછી પહોળું કરવું અર્થહીન છે)

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

આકૃતિમાં લીલા રંગમાં પ્રકાશિત CLINE એ ART03 સ્તરના સિંગલ-લાઇન અને ડિફરન્સિયલ હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટનો સંદર્ભ આપે છે. આમ કરતી વખતે, કેટલીક વિગતો સાથે વ્યવહાર કરવો આવશ્યક છે:

(1) ઉપરની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, TOP સ્તરના સિમ્યુલેશન ભાગને પેકેજ કરવાની જરૂર છે. એ નોંધવું જોઇએ કે ગ્રાઉન્ડ કોપરથી એનાલોગ ઇનપુટ CLINE સુધીનું અંતર 3W હોવું જરૂરી છે, એટલે કે, તાંબાની ધારથી CLINE સુધીની AIRGAP લાઇનની પહોળાઇ કરતાં બમણી છે. કેટલીક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ અને અનુકરણો અનુસાર, PCB પરની સિગ્નલ રેખાઓનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર મુખ્યત્વે 3W ની શ્રેણીમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે. (આજુબાજુના સિગ્નલોમાંથી અવાજની દખલગીરી 1% કરતા ઓછી અથવા બરાબર છે).

(2) એનાલોગ વિસ્તારના હકારાત્મક સ્તરના GND કોપરને પણ આસપાસના ડિજિટલ વિસ્તારથી અલગ કરવાની જરૂર છે, એટલે કે, તમામ સ્તરો અલગ છે.

(3) GND02 ના હોલોઈંગ આઉટ માટે, અમે સામાન્ય રીતે આ તમામ વિસ્તારને હોલો આઉટ કરીએ છીએ, તેથી ઓપરેશન પ્રમાણમાં સરળ છે અને કોઈ સમસ્યા નથી. પરંતુ વિગતોને ધ્યાનમાં રાખીને અથવા વધુ સારું કરવા માટે, અમે ફક્ત એનાલોગ ઇનપુટ વાયરિંગ ભાગને હોલો આઉટ કરી શકીએ છીએ, અલબત્ત, ટોપ લેયર જેવો જ છે, 3W વિસ્તાર. આ સિગ્નલની ગુણવત્તા અને બોર્ડની સપાટતાની ખાતરી આપી શકે છે. પ્રક્રિયા પરિણામ નીચે મુજબ છે:

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

આ રીતે, હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલના રીટર્ન પાથને GND02 સ્તર પર ઝડપથી રિફ્લો કરી શકાય છે. એટલે કે, સિમ્યુલેટેડ ગ્રાઉન્ડ રીટર્ન પાથ ટૂંકો બને છે.

(4) હાઈ-સ્પીડ એનાલોગ સિગ્નલની આસપાસ મોટી સંખ્યામાં GND વાયાને અનિયમિત રીતે પંચ કરો જેથી કરીને એનાલોગ સિગ્નલને ઝડપથી પાછું મળે. તે અવાજને પણ શોષી શકે છે.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ નિયમો

નિયમ 1: હાઇ-સ્પીડ PCB સિગ્નલ રૂટીંગ શિલ્ડિંગ નિયમો હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનમાં, ઘડિયાળો જેવી કી હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ લાઇનના રૂટીંગને શિલ્ડ કરવાની જરૂર છે. જો ત્યાં કોઈ કવચ નથી અથવા તેનો માત્ર એક ભાગ છે, તો તે EMI લિકેજનું કારણ બનશે. એવી ભલામણ કરવામાં આવે છે કે શિલ્ડેડ વાયરને 1000 મિલ દીઠ છિદ્ર સાથે ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

નિયમ 2: હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ રૂટીંગ બંધ-લૂપ નિયમો

PCB બોર્ડની વધતી જતી ઘનતાને કારણે, ઘણા PCB LAYOUT ઇજનેરો રૂટીંગની પ્રક્રિયામાં ભૂલની સંભાવના ધરાવે છે, એટલે કે, ઘડિયાળ સિગ્નલ જેવા હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ નેટવર્ક, જે મલ્ટી-લેયર PCB ને રૂટ કરતી વખતે ક્લોઝ્ડ-લૂપ પરિણામો ઉત્પન્ન કરે છે. આવા બંધ લૂપના પરિણામે, લૂપ એન્ટેના ઉત્પન્ન થશે, જે EMI ની રેડિયેટેડ તીવ્રતામાં વધારો કરશે.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

નિયમ 3: હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ રૂટીંગ ઓપન લૂપ નિયમો

નિયમ 2 નો ઉલ્લેખ કરે છે કે હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલોનો બંધ લૂપ EMI રેડિયેશનનું કારણ બનશે, પરંતુ ઓપન લૂપ પણ EMI રેડિયેશનનું કારણ બનશે.

હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ નેટવર્ક્સ જેમ કે ઘડિયાળ સિગ્નલ, એકવાર ઓપન-લૂપ પરિણામ આવે ત્યારે જ્યારે મલ્ટિલેયર PCB રૂટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક રેખીય એન્ટેના ઉત્પન્ન થશે, જે EMI રેડિયેશનની તીવ્રતામાં વધારો કરે છે.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

નિયમ 4: હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલનો લાક્ષણિક અવબાધ સાતત્ય નિયમ

હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલો માટે, સ્તરો વચ્ચે સ્વિચ કરતી વખતે લાક્ષણિક અવબાધ સાતત્ય હોવો જોઈએ, અન્યથા તે EMI રેડિયેશનમાં વધારો કરશે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સમાન સ્તરના વાયરિંગની પહોળાઈ સતત હોવી જોઈએ, અને વિવિધ સ્તરોના વાયરિંગની અવરોધ સતત હોવી જોઈએ.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

નિયમ 5: હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇન માટે વાયરિંગ દિશા નિયમો

બે સંલગ્ન સ્તરો વચ્ચેના વાયરિંગમાં ઊભી વાયરિંગના સિદ્ધાંતને અનુસરવું આવશ્યક છે, અન્યથા તે રેખાઓ વચ્ચે ક્રોસસ્ટૉકનું કારણ બનશે અને EMI રેડિયેશનમાં વધારો કરશે.

ટૂંકમાં, નજીકના વાયરિંગ સ્તરો આડી અને ઊભી વાયરિંગ દિશાઓને અનુસરે છે, અને ઊભી વાયરિંગ રેખાઓ વચ્ચેના ક્રોસસ્ટૉકને દબાવી શકે છે.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

નિયમ 6: હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનમાં ટોપોલોજીકલ સ્ટ્રક્ચર નિયમો

હાઇ-સ્પીડ પીસીબી ડિઝાઇનમાં, સર્કિટ બોર્ડના લાક્ષણિક અવબાધનું નિયંત્રણ અને મલ્ટિ-લોડ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ટોપોલોજીકલ સ્ટ્રક્ચરની ડિઝાઇન ઉત્પાદનની સફળતા અથવા નિષ્ફળતાને સીધી રીતે નિર્ધારિત કરે છે.

આકૃતિ ડેઝી ચેઇન ટોપોલોજી દર્શાવે છે, જે સામાન્ય રીતે જ્યારે થોડા મેગાહર્ટ્ઝમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવે ત્યારે ફાયદાકારક હોય છે. હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનમાં પાછળના છેડા પર સ્ટાર-આકારની સપ્રમાણ રચનાનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

PCB ડિઝાઇન હાઇ-સ્પીડ એનાલોગ ઇનપુટ સિગ્નલ રૂટીંગ પદ્ધતિ અને નિયમો

નિયમ 7: ટ્રેસ લંબાઈનો રેઝોનન્સ નિયમ

સિગ્નલ લાઇનની લંબાઈ અને સિગ્નલની આવર્તન રેઝોનન્સ બનાવે છે કે કેમ તે તપાસો, એટલે કે જ્યારે વાયરિંગની લંબાઈ સિગ્નલ તરંગલંબાઇ 1/4નો પૂર્ણાંક ગુણાંક હોય, ત્યારે વાયરિંગ રિઝોનેટ થશે, અને રેઝોનન્સ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ફેલાવશે. અને દખલગીરીનું કારણ બને છે.