Abstract: Ƙirar da’irar sigina mai gauraye PCB yana da rikitarwa sosai. Tsari da wayoyi na sassa da sarrafa wutar lantarki da waya ta ƙasa za su shafi aikin kewayawa kai tsaye da aikin dacewa na lantarki. Ƙirar ɓangarorin ƙasa da ƙarfin da aka gabatar a cikin wannan labarin na iya haɓaka aikin da’irori masu gauraya-sigina.

Yaya za a rage tsangwama tsakanin siginar dijital da siginar analog? Kafin zayyana, dole ne mu fahimci mahimman ka’idoji guda biyu na daidaitawar wutar lantarki (EMC): Ka’ida ta farko ita ce rage girman madauki na yanzu; ka’ida ta biyu ita ce tsarin yana amfani da farfajiya ɗaya kawai. Akasin haka, idan tsarin yana da jiragen sama guda biyu, yana yiwuwa ya samar da eriyar dipole (Lura: girman radiation na ƙananan eriyar dipole yana daidai da tsawon layin, yawan adadin halin yanzu da mita); kuma idan siginar ba zai iya wucewa ba kamar yadda zai yiwu Komawar ƙaramin madauki na iya samar da babbar eriyar madauki (Lura: girman radiation na ƙaramin eriyar madauki daidai yake da yankin madauki, halin yanzu yana gudana ta hanyar madauki, da murabba’i. na mitar). Ka guje wa waɗannan yanayi guda biyu kamar yadda zai yiwu a cikin zane.

Ana ba da shawarar raba ƙasa na dijital da ƙasa analog akan allo mai haɗawa da sigina, ta yadda za a iya samun keɓance tsakanin ƙasan dijital da ƙasan analog. Ko da yake wannan hanya mai yiwuwa ne, akwai matsaloli da yawa masu yuwuwa, musamman a cikin hadaddun manyan tsare-tsare. Matsala mafi mahimmanci ita ce ba za a iya shawo kan ta ta hanyar rarraba ba. Da zarar an kawar da tazarar rarraba, hasken lantarki na lantarki da siginar siginar za su ƙaru sosai. Matsalar da aka fi sani a ƙirar PCB ita ce layin siginar ya ketare ƙasa mai raba ko samar da wutar lantarki kuma yana haifar da matsalolin EMI.

Yadda ake cimma ƙirar ɓarna na PCB siginar gauraye

Kamar yadda aka nuna a hoto na 1, muna amfani da hanyar rarraba da aka ambata a sama, kuma layin siginar ya ketare rata tsakanin filaye biyu. Menene hanyar dawowar siginar halin yanzu? Zaton cewa filaye guda biyu da aka raba suna haɗuwa tare a wani wuri (yawanci haɗin batu guda ɗaya a wani wuri), a wannan yanayin, yanayin ƙasa zai samar da babban madauki. Matsakaicin mita mai girma da ke gudana ta hanyar babban madauki yana haifar da radiation da haɓakar ƙasa mai girma. Idan ƙaramin-madaidaicin halin yanzu yana gudana ta babban madauki, siginonin waje suna tsoma baki cikin sauƙi na halin yanzu. Mafi munin abu shine lokacin da aka haɗa filaye da aka raba tare a wutar lantarki, za a samar da madauki mai girma sosai. Bugu da kari, ana haɗa ƙasan analog da ƙasan dijital ta wata doguwar waya don samar da eriyar dipole.

Fahimtar hanya da hanyar dawowar ƙasa a halin yanzu shine mabuɗin don inganta ƙirar allon da’ira mai hade-haɗe. Yawancin injiniyoyin ƙira suna la’akari ne kawai inda siginar halin yanzu ke gudana, kuma suna watsi da takamaiman hanyar na yanzu. Idan dole ne a raba Layer na ƙasa, kuma dole ne a bi da wiring ta hanyar ratar da ke tsakanin sassan, za a iya yin haɗin kai tsaye tsakanin filayen da aka raba don samar da hanyar haɗi tsakanin filaye guda biyu, sa’an nan kuma zazzage ta hanyar haɗin haɗin gwiwa. . Ta wannan hanyar, ana iya ba da hanyar dawowa kai tsaye a ƙarƙashin kowane layin sigina, ta yadda yankin madauki ya zama ƙarami.

Amfani da na’urorin keɓewar gani ko taswira kuma na iya cimma sigina a cikin tazarar rabuwar. Ga na farko, shi ne siginar gani wanda ke ƙetare ratar rarraba; a yanayin na’urar (Transfomer) kuwa, filin maganadisu ne ya ketare tazarar kashi. Wata hanya mai yuwuwar ita ce amfani da sigina daban-daban: siginar yana gudana daga layi ɗaya kuma yana dawowa daga wani layin sigina. A wannan yanayin, ba a buƙatar ƙasa a matsayin hanyar dawowa.

Don zurfafa bincika tsangwama na sigina na dijital zuwa siginar analog, dole ne mu fara fahimtar halayen igiyoyin igiyoyi masu tsayi. Don magudanar ruwa mai ƙarfi, koyaushe zaɓi hanyar tare da ƙarancin impedance (mafi ƙarancin inductance) kuma kai tsaye ƙasa da siginar, don haka canjin halin yanzu zai gudana ta cikin layin da ke kusa, ba tare da la’akari da ko layin da ke kusa ba shine Layer na wuta ko ƙasa Layer. .

A cikin ainihin aiki, gabaɗaya ana son amfani da ƙasa ɗaya ɗaya, da raba PCB zuwa ɓangaren analog da ɓangaren dijital. Ana kunna siginar analog ɗin a cikin yankin analog na duk yadudduka na allon kewayawa, kuma ana sarrafa siginar dijital a cikin yanki na dijital. A wannan yanayin, siginar dijital ta dawo da halin yanzu ba zai gudana cikin ƙasan siginar analog ba.

Sai kawai lokacin da aka haɗa siginar dijital a sashin analog na allon kewayawa ko kuma aka kunna siginar analog akan sashin dijital na allon kewayawa, kutsewar siginar dijital zuwa siginar analog zai bayyana. Irin wannan matsala ba ta faruwa saboda ba a raba ƙasa, ainihin dalilin shine rashin dacewa na siginar dijital.

Tsarin PCB yana ɗaukar ƙasa ɗaya, ta hanyar da’irar dijital da yanki na analog da siginar siginar da ta dace, yawanci yana iya magance wasu mafi wuya shimfidar wuri da matsalolin wayoyi, kuma a lokaci guda, ba zai haifar da wasu matsaloli masu yuwuwa ta hanyar rarraba ƙasa ba. A wannan yanayin, shimfidawa da rarrabuwa na abubuwan haɗin gwiwa sun zama mabuɗin don tantance fa’idodi da rashin amfani da ƙira. Idan shimfidar wuri ta kasance mai ma’ana, halin yanzu na ƙasa na dijital zai iyakance ga ɓangaren dijital na allon kewayawa kuma ba zai tsoma baki tare da siginar analog ba. Irin waɗannan wayoyi dole ne a bincika a hankali kuma a tabbatar da su don tabbatar da cewa an bi ka’idodin wayoyi 100%. In ba haka ba, hanyar da ba ta dace ba na layin sigina zai lalata allon kewayawa gaba ɗaya.

Lokacin haɗa ƙasan analog da fitilun ƙasa na dijital na mai sauya A/D tare, yawancin masana’antun masu canza A/D za su ba da shawarar: Haɗa fil ɗin AGND da DGND zuwa ƙasa mara ƙarfi iri ɗaya ta mafi ƙarancin gubar. (Lura: Saboda yawancin kwakwalwan kwamfuta na A/D ba sa haɗa ƙasan analog da ƙasa na dijital tare, dole ne a haɗa ƙasan analog da na dijital ta hanyar fil na waje.) Duk wani rashin ƙarfi na waje da aka haɗa zuwa DGND zai wuce ƙarfin parasitic. Ana haɗe ƙarin hayaniyar dijital zuwa da’irorin analog a cikin IC. Dangane da wannan shawarwarin, kuna buƙatar haɗa fil ɗin AGND da DGND na mai sauya A/D zuwa filin analog, amma wannan hanyar za ta haifar da matsaloli kamar ko ƙasa ta ƙarshe na siginar dijital na decoupling capacitor yakamata a haɗa shi zuwa ƙasan analog. ko filin dijital.

Yadda ake cimma ƙirar ɓarna na PCB siginar gauraye

Idan tsarin yana da mai sauya A/D guda ɗaya, ana iya magance matsalolin da ke sama cikin sauƙi. Kamar yadda aka nuna a hoto na 3, raba ƙasa, kuma haɗa ƙasan analog da ƙasa na dijital tare a ƙarƙashin mai canza A/D. Lokacin da ake amfani da wannan hanyar, ya zama dole a tabbatar da cewa faɗin gadar haɗin tsakanin filaye guda biyu daidai yake da faɗin IC, kuma kowane layin sigina ba zai iya ketare ratar rarraba ba.

Idan akwai masu canza A/D da yawa a cikin tsarin, misali, ta yaya ake haɗa masu canza A/D 10? Idan an haɗa ƙasan analog da ƙasa na dijital tare a ƙarƙashin kowane mai canza A/D, haɗin maƙasudi da yawa yana haifar da keɓancewa tsakanin ƙasan analog da ƙasan dijital ba shi da ma’ana. Idan ba ku haɗa ta wannan hanyar ba, ya saba wa bukatun masana’anta.