ડિઝાઇન ઉચ્ચ-આવર્તન પીસીબી એક જટિલ પ્રક્રિયા છે, અને ઘણા પરિબળો ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટના કાર્યકારી પ્રદર્શનને સીધી અસર કરી શકે છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ ડિઝાઇન અને વાયરિંગ સમગ્ર ડિઝાઇન માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ PCB ડિઝાઇન માટે નીચેની દસ ટીપ્સ ખાસ કરીને ભલામણ કરવામાં આવે છે:

1. મલ્ટિલેયર બોર્ડ વાયરિંગ

ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટમાં ઉચ્ચ એકીકરણ અને ઉચ્ચ વાયરિંગ ઘનતા હોય છે. મલ્ટી-લેયર બોર્ડનો ઉપયોગ ફક્ત વાયરિંગ માટે જ જરૂરી નથી, પણ દખલગીરી ઘટાડવા માટે એક અસરકારક માધ્યમ પણ છે. PCB લેઆઉટ સ્ટેજમાં, ચોક્કસ સંખ્યામાં સ્તરો સાથે પ્રિન્ટેડ બોર્ડના કદની વાજબી પસંદગી, મધ્યવર્તી સ્તરનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરી શકે છે જેથી શીલ્ડ સેટ કરી શકાય, નજીકના ગ્રાઉન્ડિંગને વધુ સારી રીતે સમજી શકાય અને પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકાય અને સિગ્નલ ટૂંકાવી શકાય. ટ્રાન્સમિશન લંબાઈ, હજુ પણ મોટી જાળવણી કરતી વખતે આ બધી પદ્ધતિઓ ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટની વિશ્વસનીયતા માટે ફાયદાકારક છે, જેમ કે સિગ્નલ ક્રોસ-દખલગીરીના કંપનવિસ્તારમાં ઘટાડો. કેટલાક ડેટા દર્શાવે છે કે જ્યારે સમાન સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ચાર-સ્તરવાળા બોર્ડનો અવાજ ડબલ-બાજુવાળા બોર્ડ કરતા 20dB ઓછો હોય છે. જો કે, ત્યાં પણ એક સમસ્યા છે. PCB અર્ધ-સ્તરોની સંખ્યા જેટલી વધારે છે, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા વધુ જટિલ અને એકમની કિંમત વધારે છે. આના માટે અમે PCB લેઆઉટ કરતી વખતે યોગ્ય સંખ્યામાં સ્તરો સાથે PCB બોર્ડ પસંદ કરવાની જરૂર છે. વાજબી ઘટક લેઆઉટ આયોજન, અને ડિઝાઇન પૂર્ણ કરવા માટે યોગ્ય વાયરિંગ નિયમોનો ઉપયોગ કરો.

2. હાઈ-સ્પીડ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની પિન વચ્ચે લીડ જેટલું ઓછું વળે તેટલું સારું

ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ વાયરિંગનો લીડ વાયર સંપૂર્ણ સીધી રેખા અપનાવવા માટે શ્રેષ્ઠ છે, જેને ચાલુ કરવાની જરૂર છે. તેને 45-ડિગ્રી તૂટેલી લાઇન અથવા ગોળાકાર ચાપ દ્વારા ફેરવી શકાય છે. આ જરૂરિયાતનો ઉપયોગ માત્ર ઓછી-આવર્તન સર્કિટ્સમાં કોપર ફોઇલની ફિક્સિંગ મજબૂતાઈને સુધારવા માટે થાય છે, જ્યારે ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ્સમાં, આ જરૂરિયાત પૂરી થાય છે. એક જરૂરિયાત બાહ્ય ઉત્સર્જન અને ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલોના પરસ્પર જોડાણને ઘટાડી શકે છે.

3. ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ ઉપકરણના પિન વચ્ચેની લીડ જેટલી ટૂંકી હશે, તેટલું સારું

સિગ્નલની રેડિયેશનની તીવ્રતા સિગ્નલ લાઇનની ટ્રેસ લંબાઈના પ્રમાણસર છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ લીડ જેટલો લાંબો છે, તેની નજીકના ઘટકો સાથે જોડવાનું તેટલું સરળ છે. તેથી, સિગ્નલ ઘડિયાળ માટે, ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર, DDR ડેટા, LVDS લાઇન્સ, USB લાઇન્સ, HDMI લાઇન્સ અને અન્ય ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ રેખાઓ શક્ય તેટલી ટૂંકી હોવી જરૂરી છે.

4. ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ ઉપકરણની પિન વચ્ચે વૈકલ્પિક લીડ સ્તર જેટલું ઓછું હશે, તેટલું સારું

કહેવાતા “લીડ્સનું આંતર-સ્તરનું ફેરબદલ જેટલું ઓછું છે, તેટલું વધુ સારું” નો અર્થ એ છે કે ઘટક જોડાણ પ્રક્રિયામાં ઓછા વિઆસ (વાયા) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે તેટલું સારું. બાજુ અનુસાર, એક વાયા લગભગ 0.5pF વિતરિત કેપેસીટન્સ લાવી શકે છે, અને વિઆસની સંખ્યા ઘટાડવાથી ઝડપમાં નોંધપાત્ર વધારો થઈ શકે છે અને ડેટા ભૂલોની શક્યતા ઘટાડી શકાય છે.

5. નજીકના સમાંતર રૂટીંગમાં સિગ્નલ લાઇન દ્વારા રજૂ કરાયેલ “ક્રોસસ્ટાલ્ક” પર ધ્યાન આપો

ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ વાયરિંગે સિગ્નલ લાઇનના નજીકના સમાંતર રૂટીંગ દ્વારા રજૂ કરાયેલા “ક્રોસસ્ટાલ્ક” પર ધ્યાન આપવું જોઈએ. Crosstalk એ સિગ્નલ રેખાઓ વચ્ચેના જોડાણની ઘટનાનો સંદર્ભ આપે છે જે સીધી રીતે જોડાયેલ નથી. ટ્રાન્સમિશન લાઇન સાથે ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના સ્વરૂપમાં પ્રસારિત થતા હોવાથી, સિગ્નલ લાઇન એન્ટેના તરીકે કાર્ય કરશે, અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની ઊર્જા ટ્રાન્સમિશન લાઇનની આસપાસ ઉત્સર્જિત થશે. સિગ્નલો વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોના પરસ્પર જોડાણને કારણે અનિચ્છનીય અવાજ સંકેતો ઉત્પન્ન થાય છે. ક્રોસસ્ટૉક (ક્રોસસ્ટાલ્ક) કહેવાય છે. PCB લેયરના પરિમાણો, સિગ્નલ લાઇનનું અંતર, ડ્રાઇવિંગ એન્ડ અને રીસીવિંગ એન્ડની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ અને સિગ્નલ લાઇન સમાપ્ત કરવાની પદ્ધતિ આ બધાની ક્રોસસ્ટૉક પર ચોક્કસ અસર પડે છે. તેથી, ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલોના ક્રોસસ્ટૉકને ઘટાડવા માટે, વાયરિંગ કરતી વખતે શક્ય તેટલું નીચે મુજબ કરવું જરૂરી છે:

જો વાયરિંગની જગ્યા પરવાનગી આપે છે, તો વધુ ગંભીર ક્રોસસ્ટૉક સાથે બે વાયર વચ્ચે ગ્રાઉન્ડ વાયર અથવા ગ્રાઉન્ડ પ્લેન નાખવાથી અલગતામાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે અને ક્રોસસ્ટૉક ઘટાડી શકે છે. જ્યારે સિગ્નલ લાઇનની આસપાસની જગ્યામાં સમય-વિવિધ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર હોય છે, જો સમાંતર વિતરણ ટાળી શકાતું નથી, તો હસ્તક્ષેપને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડવા માટે સમાંતર સિગ્નલ લાઇનની વિરુદ્ધ બાજુએ “જમીન” નો મોટો વિસ્તાર ગોઠવી શકાય છે.

વાયરિંગ સ્પેસ પરવાનગી આપે છે તે આધાર હેઠળ, નજીકની સિગ્નલ લાઇન વચ્ચેનું અંતર વધારવું, સિગ્નલ લાઇનની સમાંતર લંબાઈ ઘટાડવી, અને ઘડિયાળની લાઇનને સમાંતરને બદલે કી સિગ્નલ લાઇન પર લંબરૂપ બનાવવાનો પ્રયાસ કરો. જો સમાન સ્તરમાં સમાંતર વાયરિંગ લગભગ અનિવાર્ય હોય, તો બે અડીને આવેલા સ્તરોમાં, વાયરિંગની દિશાઓ એકબીજાને લંબરૂપ હોવી જોઈએ.

ડિજિટલ સર્કિટ્સમાં, સામાન્ય ઘડિયાળના સંકેતો ઝડપી ધારના ફેરફારો સાથેના સંકેતો છે, જેમાં ઉચ્ચ બાહ્ય ક્રોસસ્ટૉક હોય છે. તેથી, ડિઝાઇનમાં, ઘડિયાળની લાઇન ગ્રાઉન્ડ લાઇનથી ઘેરાયેલી હોવી જોઈએ અને ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ કેપેસિટેન્સ ઘટાડવા માટે વધુ ગ્રાઉન્ડ લાઇન છિદ્રોને પંચ કરવી જોઈએ, જેનાથી ક્રોસસ્ટૉક ઘટે છે. ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ ઘડિયાળો માટે, લો-વોલ્ટેજ વિભેદક ઘડિયાળના સંકેતોનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરો અને ગ્રાઉન્ડ મોડને લપેટી લો અને પેકેજ ગ્રાઉન્ડ પંચિંગની અખંડિતતા પર ધ્યાન આપો.

બિનઉપયોગી ઇનપુટ ટર્મિનલને સસ્પેન્ડ ન કરવું જોઈએ, પરંતુ પાવર સપ્લાય સાથે ગ્રાઉન્ડ અથવા કનેક્ટેડ હોવું જોઈએ (પાવર સપ્લાય ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ લૂપમાં પણ ગ્રાઉન્ડ છે), કારણ કે સસ્પેન્ડેડ લાઇન ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેનાની સમકક્ષ હોઈ શકે છે, અને ગ્રાઉન્ડિંગ અટકાવી શકે છે. ઉત્સર્જન. પ્રેક્ટિસે સાબિત કર્યું છે કે ક્રોસસ્ટૉકને દૂર કરવા માટે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાથી ક્યારેક તાત્કાલિક પરિણામો મળી શકે છે.

6. ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ બ્લોકના પાવર સપ્લાય પિનમાં હાઇ-ફ્રિકવન્સી ડીકોપલિંગ કેપેસિટર ઉમેરો

નજીકના દરેક ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ બ્લોકના પાવર સપ્લાય પિનમાં હાઇ-ફ્રિકવન્સી ડીકોપલિંગ કેપેસિટર ઉમેરવામાં આવે છે. પાવર સપ્લાય પિનના ઉચ્ચ-આવર્તન ડીકોપ્લિંગ કેપેસિટરને વધારવાથી પાવર સપ્લાય પિન પર ઉચ્ચ-આવર્તન હાર્મોનિક્સના દખલને અસરકારક રીતે દબાવી શકાય છે.

7. ઉચ્ચ-આવર્તન ડિજિટલ સિગ્નલ અને એનાલોગ સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ વાયરના ગ્રાઉન્ડ વાયરને અલગ કરો

જ્યારે એનાલોગ ગ્રાઉન્ડ વાયર, ડિજિટલ ગ્રાઉન્ડ વાયર, વગેરે પબ્લિક ગ્રાઉન્ડ વાયર સાથે જોડાયેલા હોય, ત્યારે કનેક્ટ કરવા માટે ઉચ્ચ-આવર્તન ચોક ચુંબકીય માળખાનો ઉપયોગ કરો અથવા સીધા અલગ કરો અને સિંગલ-પોઇન્ટ ઇન્ટરકનેક્શન માટે યોગ્ય સ્થાન પસંદ કરો. ઉચ્ચ-આવર્તન ડિજિટલ સિગ્નલના ગ્રાઉન્ડ વાયરની ગ્રાઉન્ડ સંભવિતતા સામાન્ય રીતે અસંગત હોય છે. સીધી રીતે બંને વચ્ચે ઘણીવાર ચોક્કસ વોલ્ટેજ તફાવત હોય છે. વધુમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન ડિજિટલ સિગ્નલના ગ્રાઉન્ડ વાયરમાં ઘણીવાર ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલના ખૂબ સમૃદ્ધ હાર્મોનિક ઘટકો હોય છે. જ્યારે ડિજિટલ સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ વાયર અને એનાલોગ સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ વાયર સીધા જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલના હાર્મોનિક્સ ગ્રાઉન્ડ વાયર કપલિંગ દ્વારા એનાલોગ સિગ્નલમાં દખલ કરશે. તેથી, સામાન્ય સંજોગોમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન ડિજિટલ સિગ્નલના ગ્રાઉન્ડ વાયર અને એનાલોગ સિગ્નલના ગ્રાઉન્ડ વાયરને અલગ રાખવાના હોય છે, અને સિંગલ-પોઇન્ટ ઇન્ટરકનેક્શન પદ્ધતિનો ઉપયોગ યોગ્ય સ્થાન પર કરી શકાય છે, અથવા ઉચ્ચ- ફ્રીક્વન્સી ચોક મેગ્નેટિક બીડ ઇન્ટરકનેક્શનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

8. વાયરિંગ દ્વારા રચાયેલી આંટીઓ ટાળો

તમામ પ્રકારના ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ ટ્રેસ શક્ય તેટલું લૂપ બનાવવું જોઈએ નહીં. જો તે અનિવાર્ય હોય, તો લૂપ વિસ્તાર શક્ય તેટલો નાનો હોવો જોઈએ.

9. સારા સિગ્નલ ઈમ્પીડેન્સ મેચિંગની ખાતરી કરવી જોઈએ

સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની પ્રક્રિયામાં, જ્યારે અવબાધ મેળ ખાતો નથી, ત્યારે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ચેનલમાં પ્રતિબિંબિત થશે, અને પ્રતિબિંબ સિન્થેસાઇઝ્ડ સિગ્નલને ઓવરશૂટ બનાવવાનું કારણ બનશે, જેના કારણે સિગ્નલ લોજિક થ્રેશોલ્ડની નજીક વધઘટ થાય છે.

પ્રતિબિંબને દૂર કરવાની મૂળભૂત રીત એ છે કે ટ્રાન્સમિશન સિગ્નલના અવરોધ સાથે સારી રીતે મેળ ખાય. લોડ અવબાધ અને ટ્રાન્સમિશન લાઇનના લાક્ષણિક અવબાધ વચ્ચે જેટલો મોટો તફાવત છે, તેટલું વધારે પ્રતિબિંબ, તેથી સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન લાઇનના લાક્ષણિક અવબાધને શક્ય તેટલું લોડ અવબાધ સમાન બનાવવું જોઈએ. તે જ સમયે, મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે PCB પરની ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં અચાનક ફેરફારો અથવા ખૂણાઓ હોઈ શકતા નથી, અને ટ્રાન્સમિશન લાઇનના દરેક બિંદુના અવરોધને સતત રાખવાનો પ્રયાસ કરો, અન્યથા ટ્રાન્સમિશન લાઇનના વિવિધ વિભાગો વચ્ચે પ્રતિબિંબ હશે. આ માટે જરૂરી છે કે હાઇ-સ્પીડ PCB વાયરિંગ દરમિયાન, નીચેના વાયરિંગ નિયમોનું પાલન કરવું આવશ્યક છે:

યુએસબી વાયરિંગ નિયમો. USB સિગ્નલ ડિફરન્સિયલ રૂટીંગની જરૂર છે, લાઇનની પહોળાઈ 10mil છે, લાઇનનું અંતર 6mil છે, અને ગ્રાઉન્ડ લાઇન અને સિગ્નલ લાઇનનું અંતર 6mil છે.

HDMI વાયરિંગ નિયમો. HDMI સિગ્નલ ડિફરન્સલ રૂટીંગ જરૂરી છે, લાઇનની પહોળાઈ 10mil છે, લાઇન સ્પેસિંગ 6mil છે અને HDMI ડિફરન્સલ સિગ્નલ જોડીઓના દરેક બે સેટ વચ્ચેનું અંતર 20mil કરતાં વધી જાય છે.

LVDS વાયરિંગ નિયમો. LVDS સિગ્નલ ડિફરન્સિયલ રૂટીંગની જરૂર છે, લાઇનની પહોળાઈ 7mil છે, લાઇનનું અંતર 6mil છે, હેતુ HDMI ના 100+-15% ઓહ્મના વિભેદક સંકેત અવરોધને નિયંત્રિત કરવાનો છે

DDR વાયરિંગ નિયમો. DDR1 ટ્રેસ માટે જરૂરી છે કે સિગ્નલો શક્ય તેટલા છિદ્રોમાંથી પસાર ન થાય, સિગ્નલ લાઇન સમાન પહોળાઈની હોય છે અને રેખાઓ સમાન અંતરે હોય છે. સંકેતો વચ્ચે ક્રોસસ્ટૉક ઘટાડવા માટે નિશાનો 2W સિદ્ધાંતને પૂર્ણ કરે છે. DDR2 અને તેનાથી ઉપરના હાઇ-સ્પીડ ઉપકરણો માટે, ઉચ્ચ-આવર્તન ડેટા પણ જરૂરી છે. સિગ્નલની અવબાધ મેચિંગની ખાતરી કરવા માટે રેખાઓ લંબાઈમાં સમાન છે.

10. ટ્રાન્સમિશનની અખંડિતતાની ખાતરી

સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની અખંડિતતા જાળવી રાખો અને ગ્રાઉન્ડ સ્પ્લિટીંગને કારણે થતી “ગ્રાઉન્ડ બાઉન્સ ઘટના” ને અટકાવો.