site logo

पीसीबी डिजाइन के तरीके और कौशल

1. कैसे चुनें पीसीबी बोर्ड?

पीसीबी बोर्ड चयन डिजाइन आवश्यकताओं और बड़े पैमाने पर उत्पादन और बीच संतुलन की लागत को पूरा करना चाहिए। डिजाइन आवश्यकताओं में विद्युत और यांत्रिक भाग शामिल हैं। बहुत तेज़ पीसीबी बोर्ड (गीगाहर्ट्ज़ से अधिक फ़्रीक्वेंसी) डिज़ाइन करते समय यह आमतौर पर महत्वपूर्ण होता है। उदाहरण के लिए, आज आमतौर पर उपयोग की जाने वाली fr-4 सामग्री उपयुक्त नहीं हो सकती है क्योंकि कई GHz पर ढांकता हुआ नुकसान सिग्नल क्षीणन पर बहुत प्रभाव डालता है। बिजली के मामले में, डिज़ाइन की गई आवृत्ति पर ढांकता हुआ निरंतर और ढांकता हुआ नुकसान पर ध्यान दें।

आईपीसीबी

2. उच्च आवृत्ति के हस्तक्षेप से कैसे बचें?

उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप से बचने का मूल विचार उच्च आवृत्ति सिग्नल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के हस्तक्षेप को कम करना है, जिसे क्रॉसस्टॉक भी कहा जाता है। आप हाई स्पीड सिग्नल और एनालॉग सिग्नल के बीच की दूरी बढ़ा सकते हैं, या एनालॉग सिग्नल में ग्राउंड गार्ड/शंट ट्रेस जोड़ सकते हैं। डिजिटल ग्राउंड पर एनालॉग ग्राउंड नॉइज़ इंटरफेरेंस पर भी ध्यान दें।

3. हाई-स्पीड डिज़ाइन में सिग्नल अखंडता की समस्या को कैसे हल करें?

सिग्नल अखंडता मूल रूप से प्रतिबाधा मिलान का मामला है। प्रतिबाधा मिलान को प्रभावित करने वाले कारकों में सिग्नल स्रोत आर्किटेक्चर, आउटपुट प्रतिबाधा, केबल विशेषता प्रतिबाधा, लोड साइड विशेषता और केबल टोपोलॉजी आर्किटेक्चर शामिल हैं। समाधान है * टर्मिनेशन और केबल की टोपोलॉजी को एडजस्ट करना।

4. डिफरेंशियल वायरिंग का एहसास कैसे करें?

अंतर जोड़ी की वायरिंग पर ध्यान देने के लिए दो बिंदु हैं। एक यह है कि दो पंक्तियों की लंबाई यथासंभव लंबी होनी चाहिए, और दूसरी यह कि दो रेखाओं के बीच की दूरी (अंतर प्रतिबाधा द्वारा निर्धारित) हमेशा स्थिर रहना चाहिए, अर्थात समानांतर रखना चाहिए। दो समानांतर मोड हैं: एक यह है कि दो लाइनें एक ही साइड-बाय-साइड परत पर चलती हैं, और दूसरी यह है कि दो लाइनें ऊपरी और निचली परतों की दो आसन्न परतों पर चलती हैं। आम तौर पर, पूर्व के साथ-साथ कार्यान्वयन अधिक सामान्य है।

5. केवल एक आउटपुट टर्मिनल के साथ क्लॉक सिग्नल लाइन के लिए डिफरेंशियल वायरिंग का एहसास कैसे करें?

अंतर तारों का उपयोग करना चाहते हैं संकेत स्रोत होना चाहिए और अंत प्राप्त करना भी अंतर संकेत सार्थक है। इसलिए केवल एक आउटपुट वाले क्लॉक सिग्नल के लिए डिफरेंशियल वायरिंग का उपयोग करना असंभव है।

6. क्या प्राप्त करने वाले छोर पर अंतर रेखा जोड़े के बीच एक मिलान प्रतिरोध जोड़ा जा सकता है?

प्राप्त करने वाले छोर पर अंतर रेखाओं की जोड़ी के बीच मिलान प्रतिरोध आमतौर पर जोड़ा जाता है, और इसका मूल्य अंतर प्रतिबाधा के मूल्य के बराबर होना चाहिए। सिग्नल की गुणवत्ता बेहतर होगी।

7. अंतर युग्मों की वायरिंग निकटतम और समानांतर क्यों होनी चाहिए?

डिफरेंशियल पेयर की वायरिंग उचित रूप से पास और समानांतर होनी चाहिए। उचित ऊंचाई अंतर प्रतिबाधा के कारण है, जो अंतर जोड़े को डिजाइन करने में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। अंतर प्रतिबाधा की निरंतरता को बनाए रखने के लिए समानांतरवाद की भी आवश्यकता होती है। यदि दो लाइनें या तो दूर या निकट हैं, तो अंतर प्रतिबाधा असंगत होगी, जो सिग्नल अखंडता और TIming देरी को प्रभावित करती है।

8. वास्तविक वायरिंग में कुछ सैद्धांतिक संघर्षों से कैसे निपटें?

(1). मूल रूप से, मॉड्यूल/संख्याओं को अलग करना सही है। ध्यान रखा जाना चाहिए कि एमओएटी को पार न करें और बिजली की आपूर्ति और सिग्नल रिटर्न वर्तमान पथ को बहुत बड़ा न होने दें।

(2). क्रिस्टल थरथरानवाला एक नकली सकारात्मक प्रतिक्रिया थरथरानवाला सर्किट है, और स्थिर दोलन संकेतों को लूप लाभ और चरण के विनिर्देशों को पूरा करना चाहिए, जो हस्तक्षेप के लिए प्रवण हैं, यहां तक ​​​​कि ग्राउंड गार्ड के निशान भी हस्तक्षेप को पूरी तरह से अलग करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं। और बहुत दूर, ग्राउंड प्लेन पर शोर सकारात्मक प्रतिक्रिया दोलन सर्किट को भी प्रभावित करेगा। इसलिए, क्रिस्टल थरथरानवाला और चिप को जितना संभव हो उतना करीब बनाना सुनिश्चित करें।

(3). दरअसल, हाई-स्पीड वायरिंग और ईएमआई आवश्यकताओं के बीच कई टकराव हैं। हालांकि, मूल सिद्धांत यह है कि ईएमआई द्वारा जोड़े गए प्रतिरोध समाई या फेराइट बीड के कारण, सिग्नल की कुछ विद्युत विशेषताओं को विनिर्देशों को पूरा करने में विफल होने का कारण नहीं बनाया जा सकता है। इसलिए, ईएमआई समस्याओं को हल करने या कम करने के लिए वायरिंग और पीसीबी स्टैकिंग की व्यवस्था करने की तकनीक का उपयोग करना सबसे अच्छा है, जैसे कि हाई-स्पीड सिग्नल लाइनिंग। अंत में, सिग्नल को होने वाले नुकसान को कम करने के लिए रेसिस्टर कैपेसिटेंस या फेराइट बीड विधि का उपयोग किया गया।

9. हाई-स्पीड सिग्नल की मैनुअल वायरिंग और ऑटोमैटिक वायरिंग के बीच के विरोधाभास को कैसे हल करें?

आजकल, मजबूत केबलिंग सॉफ़्टवेयर में अधिकांश स्वचालित केबलिंग उपकरणों ने वाइंडिंग मोड और छिद्रों की संख्या को नियंत्रित करने के लिए बाधाएं निर्धारित की हैं। ईडीए कंपनियां कभी-कभी घुमावदार इंजनों की क्षमताओं और बाधाओं को स्थापित करने में व्यापक रूप से भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, क्या यह नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त बाधाएं हैं कि सर्पेन्टिन लाइनें कैसे चलती हैं, क्या अंतर जोड़े के अंतर को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त बाधाएं हैं, आदि। यह प्रभावित करेगा कि वायरिंग से स्वचालित वायरिंग डिजाइनर के विचार के अनुरूप हो सकती है या नहीं। इसके अलावा, मैनुअल वायरिंग समायोजन की कठिनाई भी पूरी तरह से वाइंडिंग इंजन की क्षमता से संबंधित है। उदाहरण के लिए, वायर पुशिंग कैपेसिटी, होल पुशिंग कैपेसिटी के माध्यम से, और यहां तक ​​कि कॉपर कोटिंग पर वायर पुशिंग कैपेसिटी वगैरह। तो, मजबूत घुमावदार इंजन क्षमता वाला एक केबलर चुनें, यह हल करने का तरीका है।

10. टेस्ट कूपन के बारे में।

टेस्ट कूपन का उपयोग यह मापने के लिए किया जाता है कि क्या PRODUCED PCB बोर्ड की विशेषता प्रतिबाधा टाइम डोमेन रिफ्लेक्टर (TDR) का उपयोग करके डिज़ाइन की आवश्यकताओं को पूरा करती है। आम तौर पर, नियंत्रण के लिए प्रतिबाधा एकल रेखा और दो मामलों की अंतर जोड़ी होती है। इसलिए, टेस्ट कूपन पर लाइन की चौड़ाई और लाइन स्पेसिंग (अगर डिफरेंशियल) वही होनी चाहिए, जिस लाइन को नियंत्रित किया जा रहा है। सबसे महत्वपूर्ण बात ग्राउंडिंग पॉइंट का स्थान है। ग्राउंड लेड के इंडक्शन वैल्यू को कम करने के लिए, टीडीआर प्रोब का ग्राउंड पॉइंट आमतौर पर प्रोब टिप के बहुत करीब होता है। इसलिए, परीक्षण कूपन पर संकेत बिंदु और ग्राउंडिंग बिंदु को मापने की दूरी और विधि प्रयुक्त जांच के अनुरूप होनी चाहिए।

11. हाई-स्पीड पीसीबी डिज़ाइन में, सिग्नल लेयर के खाली क्षेत्र को कॉपर-कोटेड किया जा सकता है, और कई सिग्नल लेयर्स की ग्राउंडिंग और बिजली की आपूर्ति पर कॉपर-कोटेड को कैसे वितरित किया जाए?

आम तौर पर खाली क्षेत्र में तांबे का लेप ज्यादातर केस को ग्राउंडेड किया जाता है। कॉपर और सिग्नल लाइन के बीच की दूरी पर ध्यान दें, जब कॉपर हाई-स्पीड सिग्नल लाइन के बगल में लगाया जाता है, क्योंकि कॉपर लगाया गया लाइन की विशेषता प्रतिबाधा को कम करेगा। यह भी सावधान रहें कि अन्य परतों की विशेषता प्रतिबाधा को प्रभावित न करें, जैसा कि दोहरी स्ट्रिपलाइन निर्माण में होता है।

12. क्या माइक्रोस्ट्रिप लाइन मॉडल का उपयोग करके विशेषता प्रतिबाधा की गणना के लिए बिजली आपूर्ति विमान के ऊपर सिग्नल लाइन का उपयोग किया जा सकता है? क्या रिबन-लाइन मॉडल का उपयोग करके बिजली की आपूर्ति और ग्राउंड प्लेन के बीच के सिग्नल की गणना की जा सकती है?

हां, विशेषता प्रतिबाधा की गणना करते समय पावर प्लेन और ग्राउंड प्लेन दोनों को संदर्भ विमानों के रूप में माना जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, फोर-लेयर बोर्ड: टॉप लेयर – पावर लेयर – स्ट्रेटम – बॉटम लेयर। इस मामले में, शीर्ष परत की वायरिंग विशेषता प्रतिबाधा का मॉडल एक माइक्रोस्ट्रिप लाइन मॉडल है जिसमें संदर्भ विमान के रूप में पावर प्लेन होता है।

13. क्या उच्च घनत्व पीसीबी पर सॉफ़्टवेयर द्वारा स्वचालित रूप से उत्पन्न परीक्षण बिंदु सामान्य रूप से बड़े पैमाने पर उत्पादन की परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं?

सामान्य सॉफ़्टवेयर द्वारा स्वचालित रूप से उत्पन्न परीक्षण बिंदु परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं या नहीं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि जोड़े गए परीक्षण बिंदुओं के विनिर्देश परीक्षण मशीन की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं या नहीं। इसके अलावा, यदि वायरिंग बहुत घनी है और परीक्षण बिंदुओं को जोड़ने का विनिर्देश सख्त है, तो यह लाइन के प्रत्येक खंड में स्वचालित रूप से परीक्षण बिंदुओं को जोड़ने में सक्षम नहीं हो सकता है, निश्चित रूप से, आपको परीक्षण स्थान को मैन्युअल रूप से पूरा करने की आवश्यकता है।

14. क्या परीक्षण बिंदुओं को जोड़ने से उच्च गति वाले संकेतों की गुणवत्ता प्रभावित होगी?

क्या यह सिग्नल की गुणवत्ता को प्रभावित करता है यह इस बात पर निर्भर करता है कि परीक्षण बिंदु कैसे जोड़े जाते हैं और सिग्नल कितना तेज़ है। मूल रूप से, अतिरिक्त परीक्षण बिंदु (परीक्षण बिंदुओं के रूप में या डीआईपी पिन के माध्यम से नहीं) को लाइन में जोड़ा जा सकता है या लाइन से बाहर निकाला जा सकता है। पूर्व लाइन पर एक बहुत छोटा संधारित्र जोड़ने के बराबर है, बाद वाला एक अतिरिक्त शाखा है। इन दोनों स्थितियों में उच्च गति संकेतों पर कम या ज्यादा प्रभाव पड़ता है, और प्रभाव की डिग्री आवृत्ति गति और सिग्नल की बढ़त दर से संबंधित होती है। अनुकरण के माध्यम से प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। सिद्धांत रूप में, परीक्षण बिंदु जितना छोटा होगा, बेहतर (बेशक, परीक्षण मशीन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए) शाखा जितनी छोटी होगी, उतना ही बेहतर होगा।

15. कई पीसीबी सिस्टम, बोर्डों के बीच जमीन को कैसे जोड़ा जाए?

जब प्रत्येक पीसीबी बोर्ड के बीच सिग्नल या बिजली की आपूर्ति एक-दूसरे से जुड़ी होती है, उदाहरण के लिए, ए बोर्ड में बी बोर्ड को बिजली की आपूर्ति या सिग्नल होता है, तो फ्लोर फ्लो से ए बोर्ड में समान मात्रा में करंट होना चाहिए (यह किरचॉफ है) वर्तमान कानून)। इस परत में करंट सबसे कम प्रतिबाधा पर वापस आ जाएगा। इसलिए, प्रतिबाधा को कम करने और इस प्रकार गठन शोर को कम करने के लिए, प्रत्येक इंटरफ़ेस, या तो शक्ति या सिग्नल कनेक्शन पर गठन को सौंपे गए पिनों की संख्या बहुत कम नहीं होनी चाहिए। पूरे करंट लूप का विश्लेषण करना भी संभव है, विशेष रूप से करंट के बड़े हिस्से का, और करंट के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए जमीन या जमीन के कनेक्शन को समायोजित करना (उदाहरण के लिए, एक स्थान पर कम प्रतिबाधा बनाना ताकि अधिकांश उस स्थान से करंट प्रवाहित होता है), अन्य अधिक संवेदनशील संकेतों पर प्रभाव को कम करता है।