site logo

પીસીબી ડિઝાઇન અનુભવનો સારાંશ

જો આ બુદ્ધિશાળી યુગમાં, આ ક્ષેત્રમાં, તમે FPGA માં કુશળતા મેળવવા માંગતા હો, તો વિશ્વ તમને છોડી દેશે, ધ ટાઇમ્સ તમને છોડી દેશે.

હાઇ સ્પીડ સિસ્ટમ માટે વિચારણા પીસીબી સેર્ડેસ એપ્લિકેશન સંબંધિત ડિઝાઇન નીચે મુજબ છે:

ipcb

(1) માઇક્રોસ્ટ્રીપ અને સ્ટ્રીપલાઇન વાયરિંગ.

વિલંબને ઓછો કરવા માટે વિદ્યુત માધ્યમો દ્વારા અલગ થયેલ સંદર્ભ વિમાન (GND અથવા Vcc) ના બાહ્ય સંકેત સ્તર પર માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇનો વાયરિંગ છે; આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે વધુ કેપેસિટીવ રિએક્ટન્સ, સરળ અવરોધ નિયંત્રણ અને ક્લીનર સિગ્નલ માટે બે સંદર્ભ વિમાનો (GND અથવા Vcc) વચ્ચેના આંતરિક સિગ્નલ લેયરમાં રિબન વાયરને ફેરવવામાં આવે છે.

વાયરિંગ માટે માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન અને સ્ટ્રીપ લાઇન શ્રેષ્ઠ છે

(2) હાઇ સ્પીડ ડિફરન્સલ સિગ્નલ વાયરિંગ.

હાઇ સ્પીડ ડિફરન્સલ સિગ્નલ જોડી માટે સામાન્ય વાયરિંગ પદ્ધતિઓમાં એજ કપલ્ડ માઇક્રોસ્ટ્રીપ (ટોપ લેયર), એજ કપલ્ડ રિબન લાઇન (એમ્બેડેડ સિગ્નલ લેયર, હાઇ સ્પીડ SERDES ડિફરન્સલ સિગ્નલ જોડી માટે યોગ્ય) અને બ્રોડસાઇડ કપલ્ડ માઇક્રોસ્ટ્રીપનો સમાવેશ થાય છે.

હાઇ સ્પીડ ડિફરન્સલ સિગ્નલ જોડી વાયરિંગ

(3) બાયપાસ કેપેસીટન્સ (બાયપાસકેપેસિટર).

બાયપાસ કેપેસિટર એક નાનો કેપેસિટર છે જેમાં ખૂબ ઓછી શ્રેણીની અવબાધ છે, જે મુખ્યત્વે હાઇ સ્પીડ કન્વર્ઝન સિગ્નલોમાં હાઇ ફ્રીક્વન્સી હસ્તક્ષેપ ફિલ્ટર કરવા માટે વપરાય છે. FPGA સિસ્ટમમાં મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારના બાયપાસ કેપેસિટર્સ લાગુ પડે છે: હાઇ-સ્પીડ સિસ્ટમ (100MHz ~ 1GHz) સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા બાયપાસ કેપેસિટર્સ 0.01nF થી 10nF સુધીની રેન્જ ધરાવે છે, સામાન્ય રીતે Vcc થી 1cm ની અંદર વહેંચવામાં આવે છે; મધ્યમ ગતિ સિસ્ટમ (દસ MHZ 100MHz થી વધુ), સામાન્ય બાયપાસ કેપેસિટર શ્રેણી 47nF થી 100nF ટેન્ટાલમ કેપેસિટર છે, સામાન્ય રીતે Vcc ના 3cm ની અંદર; લો-સ્પીડ સિસ્ટમ (10 MHZ કરતા ઓછી), સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી બાયપાસ કેપેસિટરની શ્રેણી 470nF થી 3300nF કેપેસિટર છે, PCB પર લેઆઉટ પ્રમાણમાં મફત છે.

(4) ક્ષમતા શ્રેષ્ઠ વાયરિંગ.

Capacitor wiring can follow the following design guidelines, as shown.

કેપેસિટીવ શ્રેષ્ઠ વાયરિંગ

કેપેસિટીવ પિન પેડ્સ કપલ રિએક્ટન્સ ઘટાડવા માટે છિદ્રો (વાયા) દ્વારા મોટા કદનો ઉપયોગ કરીને જોડાયેલા છે.

Use a short, wide wire to connect the pad of the capacitor pin to the hole, or directly connect the pad of the capacitor pin to the hole.

LESR કેપેસિટર્સ (લો ઇફેક્ટિવ સિરીઝ રેઝિસ્ટન્સ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

દરેક GND પિન અથવા હોલ ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.

(5) હાઇ સ્પીડ સિસ્ટમ ક્લોક વાયરિંગના મુખ્ય મુદ્દાઓ.

ઝિગઝેગ વિન્ડિંગ અને રૂટ ઘડિયાળો શક્ય તેટલી સીધી ટાળો.

સિંગલ સિગ્નલ લેયરમાં રૂટ કરવાનો પ્રયાસ કરો.

થ્રુ-હોલનો શક્ય તેટલો ઉપયોગ કરશો નહીં, કારણ કે થ્રુ-હોલ્સ મજબૂત પ્રતિબિંબ અને અવબાધ મિસમેચ રજૂ કરશે.

છિદ્રોના ઉપયોગને ટાળવા અને સિગ્નલ વિલંબને ઘટાડવા માટે શક્ય તેટલા ઉપરના સ્તરમાં માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગનો ઉપયોગ કરો.

અવાજ અને ક્રોસસ્ટોક ઘટાડવા માટે શક્ય હોય ત્યાં સુધી ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને ક્લોક સિગ્નલ લેયર પાસે મૂકો. જો આંતરિક સિગ્નલ લેયરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો, ઘડિયાળ સિગ્નલ લેયર અવાજ અને દખલ ઘટાડવા માટે બે ગ્રાઉન્ડ પ્લેન વચ્ચે સેન્ડવિચ કરી શકાય છે. સિગ્નલ વિલંબ ટૂંકો.

ઘડિયાળનો સંકેત યોગ્ય રીતે અવબાધ મેળ ખાતો હોવો જોઈએ.

(6) હાઇ સ્પીડ સિસ્ટમ કપ્લીંગ અને વાયરિંગમાં ધ્યાન આપવાની બાબતો.

Note the impedance matching of the differential signal.

વિભેદક સિગ્નલ લાઈનની પહોળાઈની નોંધ લો જેથી તે સિગ્નલના ઉદય કે પડવાના 20% સમય સહન કરી શકે.

યોગ્ય કનેક્ટર્સ સાથે, કનેક્ટરની રેટેડ આવર્તન ડિઝાઇનની ઉચ્ચતમ આવર્તનને મળવી જોઈએ.

બ્રોડસાઈડ-કપલ કપલિંગને ટાળવા માટે ધાર-દંપતી કપલિંગનો શક્ય હોય ત્યાં સુધી ઉપયોગ કરવો જોઈએ, ઓવર-કપલિંગ અથવા ક્રોસવર્ડ ટાળવા માટે 3S અપૂર્ણાંક નિયમનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

(7) હાઇ સ્પીડ સિસ્ટમો માટે અવાજ ફિલ્ટરિંગ પર નોંધો.

પાવર સ્રોત અવાજને કારણે ઓછી આવર્તન હસ્તક્ષેપ (1KHz ની નીચે) ઘટાડો, અને દરેક પાવર સ્રોત accessક્સેસ અંતમાં શિલ્ડિંગ અથવા ફિલ્ટરિંગ સર્કિટ ઉમેરો.

દરેક સ્થળે 100F ઇલેક્ટ્રોલિટીક કેપેસિટર ફિલ્ટર ઉમેરો જ્યાં વીજ પુરવઠો PCB માં પ્રવેશ કરે છે.

હાઇ-ફ્રીક્વન્સી અવાજ ઘટાડવા માટે, દરેક Vcc અને GND પર શક્ય તેટલા ડીકોપલિંગ કેપેસિટર મૂકો.

Vcc અને GND વિમાનોને સમાંતર બહાર મૂકો, તેમને ડાઇલેક્ટ્રિક્સ (જેમ કે FR-4PCB) થી અલગ કરો અને અન્ય સ્તરોમાં બાયપાસ કેપેસિટર્સ મૂકો.

(8) હાઇ સ્પીડ સિસ્ટમ ગ્રાઉન્ડ બાઉન્સ

દરેક Vcc/GND સિગ્નલ જોડીમાં ડીકોપલિંગ કેપેસિટર ઉમેરવાનો પ્રયાસ કરો.

ડ્રાઇવિંગ ક્ષમતાની જરૂરિયાત ઘટાડવા માટે કાઉન્ટર્સ જેવા હાઇ-સ્પીડ રિવર્સલ સિગ્નલોના આઉટપુટ એન્ડમાં બાહ્ય બફર ઉમેરવામાં આવે છે.

ધીમો સ્લીવ (લો-રાઇઝ-સ્લોપ) મોડ આઉટપુટ સિગ્નલો માટે સેટ કરવામાં આવ્યો હતો જેને કઠોર ગતિની જરૂર નહોતી.

નિયંત્રણ લોડ પ્રતિક્રિયા.

ઘડિયાળ ફ્લિપિંગ સિગ્નલ ઘટાડવું, અથવા ચિપની આસપાસ શક્ય તેટલું સમાનરૂપે વિતરિત કરવું.

સિગ્નલ જે વારંવાર ફ્લિપ થાય છે તે શક્ય તેટલું ચિપના GND પિનની નજીક છે.

સિંક્રનસ ટાઈમિંગ સર્કિટની ડિઝાઈને આઉટપુટના તાત્કાલિક રિવર્સલને ટાળવું જોઈએ.

વીજ પુરવઠો અને જમીનને ડાયવર્ટ કરવું એકંદર ઇન્ડક્ટન્સમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે.