PCB ការរចនាសៀគ្វីសញ្ញាចម្រុះមានភាពស្មុគស្មាញណាស់។ ប្លង់ និងខ្សែភ្លើងនៃធាតុផ្សំ និងដំណើរការនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងខ្សែដីនឹងប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់ដំណើរការសៀគ្វី និងដំណើរការភាពឆបគ្នានៃអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ការរចនាភាគថាសនៃដី និងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលបានណែនាំនៅក្នុងក្រដាសនេះអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការនៃសៀគ្វីសញ្ញាចម្រុះ។

តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែករវាងសញ្ញាឌីជីថល និងអាណាឡូក? គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានចំនួនពីរនៃភាពឆបគ្នានៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក (EMC) ត្រូវតែត្រូវបានយល់មុនពេលរចនា: គោលការណ៍ទីមួយគឺដើម្បីកាត់បន្ថយតំបន់នៃរង្វិលជុំបច្ចុប្បន្ន; គោលការណ៍ទីពីរគឺថាប្រព័ន្ធប្រើយន្តហោះយោងតែមួយ។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើប្រព័ន្ធមានយន្តហោះយោងពីរ វាអាចបង្កើតអង់តែន dipole (ចំណាំ៖ វិទ្យុសកម្មនៃអង់តែន dipole តូចមួយគឺសមាមាត្រទៅនឹងប្រវែងនៃបន្ទាត់ បរិមាណនៃចរន្ត និងប្រេកង់)។ ប្រសិនបើសញ្ញាមិនត្រលប់មកវិញតាមរយៈរង្វិលជុំតូចបំផុតដែលអាចធ្វើបាន អង់តែនរាងជារង្វង់ធំអាចត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ជៀសវាងទាំងពីរនៅក្នុងការរចនារបស់អ្នកឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។

វាត្រូវបានស្នើឱ្យបំបែកដីឌីជីថល និងដីអាណាឡូកនៅលើបន្ទះសៀគ្វីសញ្ញាចម្រុះ ដើម្បីសម្រេចបានភាពឯកោរវាងដីឌីជីថល និងដីអាណាឡូក។ ទោះបីជាវិធីសាស្រ្តនេះគឺអាចធ្វើទៅបានក៏ដោយក៏វាមានបញ្ហាសក្តានុពលជាច្រើនជាពិសេសនៅក្នុងប្រព័ន្ធធំនិងស្មុគស្មាញ។ បញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរបំផុតគឺមិនត្រូវឆ្លងកាត់ខ្សែភ្លើងគម្លាតភាគថាសទេ នៅពេលដែលឆ្លងកាត់ខ្សែភ្លើងគម្លាតភាគថាស វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងសញ្ញា crosstalk នឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ បញ្ហាទូទៅបំផុតនៅក្នុងការរចនា PCB គឺបញ្ហា EMI ដែលបណ្តាលមកពីខ្សែសញ្ញាឆ្លងកាត់ដីឬការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 យើងប្រើវិធីសាស្ត្របែងចែកខាងលើ ហើយខ្សែសញ្ញា ពង្រីកគម្លាតរវាងដីទាំងពីរ តើអ្វីជាផ្លូវត្រឡប់នៃចរន្តសញ្ញា? ឧបមាថាដីដែលបែងចែកពីរត្រូវបានតភ្ជាប់នៅចំណុចមួយចំនួន (ជាធម្មតាចំណុចតែមួយនៅចំណុចមួយ) ក្នុងករណីនេះចរន្តផែនដីនឹងបង្កើតជារង្វិលជុំធំ។ ចរន្តប្រេកង់ខ្ពស់ដែលហូរកាត់រង្វិលជុំធំនឹងបង្កើតវិទ្យុសកម្មនិងអាំងឌុចស្យុងដីខ្ពស់។ ប្រសិនបើចរន្តអាណាឡូកកម្រិតទាបដែលហូរតាមរង្វិលជុំធំវាងាយស្រួលក្នុងការជ្រៀតជ្រែកដោយសញ្ញាខាងក្រៅ។ អ្វី​ដែល​អាក្រក់​បំផុត​នោះ​គឺ​ថា​នៅ​ពេល​ដែល​ផ្នែក​ត្រូវ​បាន​តភ្ជាប់​គ្នា​នៅ​ប្រភព​ថាមពល នោះ​រង្វិលជុំ​ចរន្ត​ធំ​ណាស់​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង។ លើសពីនេះទៀតដីអាណាឡូកនិងឌីជីថលដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែវែងបង្កើតបានជាអង់តែន dipole ។

ការយល់ដឹងអំពីផ្លូវ និងរបៀបនៃលំហូរត្រឡប់មកដីវិញ គឺជាគន្លឹះក្នុងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការរចនាបន្ទះសៀគ្វីសញ្ញាចម្រុះ។ វិស្វកររចនាជាច្រើនពិចារណាតែកន្លែងដែលចរន្តសញ្ញាហូរដោយមិនអើពើនឹងផ្លូវជាក់លាក់នៃចរន្ត។ ប្រសិនបើស្រទាប់ដីត្រូវតែត្រូវបានបែងចែក ហើយត្រូវតែឆ្លងកាត់គម្លាតរវាងភាគថាស ការតភ្ជាប់ចំណុចតែមួយអាចត្រូវបានធ្វើឡើងរវាងដីដែលបានបែងចែកដើម្បីបង្កើតជាស្ពានតភ្ជាប់រវាងស្រទាប់ដីទាំងពីរ ហើយបន្ទាប់មកឆ្លងកាត់ស្ពានតភ្ជាប់។ នៅក្នុងវិធីនេះ ផ្លូវលំហូរចរន្តដោយផ្ទាល់អាចត្រូវបានផ្តល់ជូននៅខាងក្រោមបន្ទាត់សញ្ញានីមួយៗ ដែលបណ្តាលឱ្យមានតំបន់រង្វិលជុំតូចមួយ។

ឧបករណ៍ឯកោអុបទិក ឬឧបករណ៍បំលែងក៏អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីដឹងអំពីសញ្ញាឆ្លងកាត់គម្លាតនៃការបែងចែក។ សម្រាប់អតីតវាគឺជាសញ្ញាអុបទិកដែលលាតសន្ធឹងគម្លាតនៃផ្នែក។ នៅក្នុងករណីនៃ transformer វាគឺជាដែនម៉ាញេទិកដែលលាតសន្ធឹងចន្លោះភាគថាស។ សញ្ញាឌីផេរ៉ង់ស្យែលក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ៖ សញ្ញាហូរចូលពីបន្ទាត់មួយ និងត្រឡប់ពីមួយទៀត ក្នុងករណីនេះពួកវាត្រូវបានប្រើជាផ្លូវត្រឡប់ដោយមិនចាំបាច់។

ដើម្បីស្វែងយល់ពីការជ្រៀតជ្រែកនៃសញ្ញាឌីជីថលទៅជាសញ្ញាអាណាឡូក យើងត្រូវយល់អំពីលក្ខណៈនៃចរន្តប្រេកង់ខ្ពស់។ ចរន្តប្រេកង់ខ្ពស់តែងតែជ្រើសរើសផ្លូវដែលមាន impedance ទាបបំផុត (inductance) ដោយផ្ទាល់នៅក្រោមសញ្ញា ដូច្នេះចរន្តត្រឡប់នឹងហូរតាមស្រទាប់សៀគ្វីដែលនៅជាប់គ្នា ដោយមិនគិតពីថាតើស្រទាប់ដែលនៅជាប់គ្នាជាស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពល ឬស្រទាប់ដីនោះទេ។

នៅក្នុងការអនុវត្ត ជាទូទៅគេចូលចិត្តប្រើភាគថាស PCB ឯកសណ្ឋានទៅជាផ្នែកអាណាឡូក និងឌីជីថល។ សញ្ញាអាណាឡូកត្រូវបានបញ្ជូននៅក្នុងតំបន់អាណាឡូកនៃស្រទាប់ទាំងអស់នៃបន្ទះខណៈពេលដែលសញ្ញាឌីជីថលត្រូវបានបញ្ជូននៅក្នុងតំបន់សៀគ្វីឌីជីថល។ ក្នុងករណីនេះចរន្តត្រឡប់សញ្ញាឌីជីថលមិនហូរចូលទៅក្នុងដីនៃសញ្ញាអាណាឡូកទេ។

ការជ្រៀតជ្រែកពីសញ្ញាឌីជីថលទៅសញ្ញាអាណាឡូកកើតឡើងតែនៅពេលដែលសញ្ញាឌីជីថលត្រូវបានបញ្ជូនបន្ត ឬសញ្ញាអាណាឡូកត្រូវបានបញ្ជូនពីលើផ្នែកឌីជីថលនៃបន្ទះសៀគ្វី។ បញ្ហានេះមិនមែនដោយសារតែការខ្វះការបែងចែកទេ ហេតុផលពិតប្រាកដគឺការខ្សភ្លើងមិនត្រឹមត្រូវនៃសញ្ញាឌីជីថល។

ការរចនា PCB ប្រើការបង្រួបបង្រួម តាមរយៈសៀគ្វីឌីជីថល និងសៀគ្វីអាណាឡូក និងខ្សែភ្លើងសញ្ញាសមស្រប ជាធម្មតាអាចដោះស្រាយបញ្ហាប្លង់ និងខ្សែដែលពិបាកជាងនេះ ប៉ុន្តែក៏មិនមានបញ្ហាដែលអាចបណ្តាលមកពីការបែងចែកដីផងដែរ។ ក្នុងករណីនេះ ប្លង់ និងការបែងចែកធាតុផ្សំក្លាយជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការកំណត់គុណភាពនៃការរចនា។ ប្រសិនបើដាក់ចេញបានត្រឹមត្រូវ ចរន្តដីឌីជីថលនឹងត្រូវបានកំណត់ត្រឹមផ្នែកឌីជីថលនៃក្តារ ហើយនឹងមិនជ្រៀតជ្រែកជាមួយសញ្ញាអាណាឡូកទេ។ ខ្សែភ្លើងបែបនេះត្រូវតែត្រួតពិនិត្យ និងត្រួតពិនិត្យយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន ដើម្បីធានាបាន 100% អនុលោមតាមច្បាប់ខ្សែភ្លើង។ បើមិនដូច្នេះទេ ខ្សែសញ្ញាមិនត្រឹមត្រូវនឹងបំផ្លាញបន្ទះសៀគ្វីដ៏ល្អទាំងស្រុង។

នៅពេលភ្ជាប់ម្ជុលដីអាណាឡូក និងឌីជីថលរបស់ឧបករណ៍បំប្លែង A/D ជាមួយគ្នា ក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍បំប្លែង A/D ភាគច្រើនណែនាំឱ្យភ្ជាប់ម្ជុល AGND និង DGND ទៅនឹងដីដែលមានកម្លាំងទាបដូចគ្នាដោយប្រើការនាំមុខខ្លីបំផុត (ចំណាំ៖ ដោយសារតែបន្ទះឈីបបំលែង A/D ភាគច្រើនមិនភ្ជាប់អាណាឡូក និងដីឌីជីថលចូលគ្នាខាងក្នុង អាណាឡូក និងដីឌីជីថលត្រូវតែភ្ជាប់តាមរយៈម្ជុលខាងក្រៅ) រាល់ឧបសគ្គខាងក្រៅដែលភ្ជាប់ទៅ DGND នឹងភ្ជាប់សំឡេងឌីជីថលបន្ថែមទៀតទៅសៀគ្វីអាណាឡូកនៅខាងក្នុង IC តាមរយៈប៉ារ៉ាស៊ីត។ capacitance ។ អនុវត្តតាមការណែនាំនេះ ទាំងម្ជុលបំលែង A/D AGND និង DGND ចាំបាច់ត្រូវភ្ជាប់ទៅដីអាណាឡូក ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តនេះបង្កើតជាសំណួរដូចជាថាតើចុងដីនៃកុងទ័របំបែកសញ្ញាឌីជីថលគួរតែភ្ជាប់ទៅដីអាណាឡូក ឬឌីជីថល។

ប្រសិនបើប្រព័ន្ធមានកម្មវិធីបំលែង A/D តែមួយ នោះបញ្ហាខាងលើអាចដោះស្រាយបានយ៉ាងងាយស្រួល។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 ដីត្រូវបានបំបែក ហើយផ្នែកដីអាណាឡូក និងឌីជីថលត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នានៅក្រោមឧបករណ៍បំលែង A/D ។ នៅពេលដែលវិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានអនុម័ត វាចាំបាច់ក្នុងការធានាថាទទឹងស្ពានរវាងកន្លែងទាំងពីរគឺស្មើនឹងទទឹង IC ហើយគ្មានខ្សែសញ្ញាណាមួយអាចឆ្លងកាត់គម្លាតភាគថាសបានទេ។

ប្រសិនបើប្រព័ន្ធមានឧបករណ៍បំប្លែង A/D ជាច្រើនឧទាហរណ៍ 10 A/D converters របៀបភ្ជាប់? ប្រសិនបើដីអាណាឡូក និងឌីជីថលត្រូវបានតភ្ជាប់នៅក្រោមឧបករណ៍បំប្លែង A/D នីមួយៗ ការតភ្ជាប់ពហុចំណុចនឹងមានលទ្ធផល ហើយភាពឯកោរវាងអាណាឡូក និងឌីជីថលនឹងគ្មានន័យទេ។ ប្រសិនបើអ្នកមិនធ្វើទេ អ្នកបំពានលើតម្រូវការរបស់អ្នកផលិត។

មធ្យោបាយដ៏ល្អបំផុតគឺត្រូវចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងឯកសណ្ឋាន។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4 ដីត្រូវបានបែងចែកស្មើគ្នាទៅជាផ្នែកអាណាឡូកនិងឌីជីថល។ ប្លង់នេះមិនត្រឹមតែបំពេញតាមតម្រូវការរបស់អ្នកផលិតឧបករណ៍ IC សម្រាប់ការតភ្ជាប់ impedance ទាបនៃម្ជុលដីអាណាឡូក និងឌីជីថលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជៀសវាងបញ្ហា EMC ដែលបណ្តាលមកពីអង់តែនរង្វិលជុំ ឬអង់តែនឌីប៉ូល។

ប្រសិនបើអ្នកមានការងឿងឆ្ងល់អំពីវិធីសាស្រ្តបង្រួបបង្រួមនៃការរចនា PCB ដែលមានសញ្ញាចម្រុះ អ្នកអាចប្រើវិធីសាស្រ្តនៃភាគថាសស្រទាប់ដីដើម្បីដាក់ចេញ និងបញ្ជូនបន្ទះសៀគ្វីទាំងមូល។ នៅក្នុងការរចនា ការយកចិត្តទុកដាក់គួរត្រូវបានបង់ដើម្បីធ្វើឱ្យបន្ទះសៀគ្វីងាយស្រួលក្នុងការតភ្ជាប់ជាមួយ jumpers ឬ 0 ohm resistors គម្លាតតិចជាង 1/2 អ៊ីញដាច់ពីគ្នានៅក្នុងការពិសោធន៍ក្រោយ។ យកចិត្តទុកដាក់លើការកំណត់តំបន់ និងខ្សែភ្លើង ដើម្បីធានាថាគ្មានខ្សែសញ្ញាឌីជីថលនៅពីលើផ្នែកអាណាឡូកនៅលើស្រទាប់ទាំងអស់ ហើយថាគ្មានខ្សែសញ្ញាអាណាឡូកនៅពីលើផ្នែកឌីជីថលទេ។ ជាងនេះទៅទៀត គ្មានខ្សែសញ្ញាណាមួយគួរឆ្លងកាត់គម្លាតដី ឬបែងចែកគម្លាតរវាងប្រភពថាមពលនោះទេ។ ដើម្បីសាកល្បងមុខងាររបស់ក្រុមប្រឹក្សាភិបាល និងដំណើរការ EMC សូមសាកល្បងមុខងាររបស់ក្តារ និងដំណើរការ EMC ឡើងវិញដោយភ្ជាប់ជាន់ទាំងពីរជាមួយគ្នាតាមរយៈរេស៊ីស្តង់ 0 ohm ឬ jumper ។ ការប្រៀបធៀបលទ្ធផលតេស្ត បានរកឃើញថា ស្ទើរតែគ្រប់ករណីទាំងអស់ ដំណោះស្រាយបង្រួបបង្រួមគឺល្អជាងក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃមុខងារ និងការអនុវត្ត EMC បើប្រៀបធៀបទៅនឹងដំណោះស្រាយបំបែក។

តើវិធីសាស្រ្តបែងចែកដីនៅតែដំណើរការឬ?

វិធីសាស្រ្តនេះអាចត្រូវបានប្រើក្នុងស្ថានភាពបី: ឧបករណ៍វេជ្ជសាស្រ្តមួយចំនួនតម្រូវឱ្យមានចរន្តលេចធ្លាយទាបបំផុតរវាងសៀគ្វីនិងប្រព័ន្ធដែលភ្ជាប់ទៅនឹងអ្នកជំងឺ។ ទិន្នផលនៃឧបករណ៍ត្រួតពិនិត្យដំណើរការឧស្សាហកម្មមួយចំនួនអាចត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានសំលេងរំខាននិងថាមពលខ្ពស់; ករណីមួយទៀតគឺនៅពេលដែលប្លង់នៃ PCB ស្ថិតនៅក្រោមការរឹតបន្តឹងជាក់លាក់។

ជាធម្មតាមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលឌីជីថល និងអាណាឡូកដាច់ដោយឡែកនៅលើបន្ទះ PCB ដែលមានសញ្ញាចម្រុះដែលអាច និងគួរតែមានផ្នែកផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបំបែក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ខ្សែសញ្ញាដែលនៅជាប់នឹងស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលមិនអាចឆ្លងកាត់គម្លាតរវាងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបានទេ ហើយខ្សែសញ្ញាទាំងអស់ដែលឆ្លងកាត់គម្លាតត្រូវតែស្ថិតនៅលើស្រទាប់សៀគ្វីដែលនៅជាប់នឹងតំបន់ធំ។ ក្នុងករណីខ្លះការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលអាណាឡូកអាចត្រូវបានរចនាជាមួយនឹងការភ្ជាប់ PCB ជាជាងមួយមុខដើម្បីជៀសវាងការបំបែកមុខថាមពល។

ការរចនាភាគថាសនៃ PCB សញ្ញាចម្រុះ

ការរចនា PCB សញ្ញាចម្រុះគឺជាដំណើរការដ៏ស្មុគស្មាញ ដំណើរការរចនាគួរតែយកចិត្តទុកដាក់លើចំណុចខាងក្រោម៖

1. បែងចែក PCB ទៅជាផ្នែកអាណាឡូក និងឌីជីថលដាច់ដោយឡែក។

2. ប្លង់សមាសធាតុត្រឹមត្រូវ។

3. កម្មវិធីបម្លែង A/D ត្រូវបានដាក់នៅទូទាំងភាគថាស។

4. កុំបែងចែកដី។ ផ្នែកអាណាឡូក និងផ្នែកឌីជីថលនៃបន្ទះសៀគ្វីត្រូវបានដាក់ឱ្យស្មើគ្នា។

5. នៅគ្រប់ស្រទាប់ទាំងអស់នៃក្តារ សញ្ញាឌីជីថលអាចត្រូវបានបញ្ជូនតែនៅក្នុងផ្នែកឌីជីថលនៃក្តារប៉ុណ្ណោះ។

6. នៅគ្រប់ស្រទាប់ទាំងអស់នៃក្តារ សញ្ញាអាណាឡូកអាចត្រូវបានបញ្ជូនតែនៅក្នុងផ្នែកអាណាឡូកនៃក្តារប៉ុណ្ណោះ។

7. ការបំបែកថាមពលអាណាឡូក និងឌីជីថល។

8. ខ្សែភ្លើងមិនគួរគម្លាតរវាងផ្ទៃផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលបំបែកនោះទេ។

9. ខ្សែសញ្ញាដែលត្រូវតែពង្រីកគម្លាតរវាងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដែលបំបែកគួរតែស្ថិតនៅលើស្រទាប់ខ្សែភ្លើងដែលនៅជិតតំបន់ធំមួយ។

10. វិភាគផ្លូវពិត និងរបៀបនៃលំហូរចរន្តផែនដី។

11. ប្រើច្បាប់ខ្សែភ្លើងត្រឹមត្រូវ។