site logo

ಪಿಸಿಬಿ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅನುಭವದ ಸಾರಾಂಶ

ಈ ಬುದ್ಧಿವಂತ ಯುಗದಲ್ಲಿ, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ನೀವು FPGA ನಲ್ಲಿ ಕೌಶಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಲು ಬಯಸಿದರೆ, ಜಗತ್ತು ನಿಮ್ಮನ್ನು ಕೈಬಿಡುತ್ತದೆ, ಟೈಮ್ಸ್ ನಿಮ್ಮನ್ನು ಕೈಬಿಡುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಾಗಿ ಪರಿಗಣನೆಗಳು ಪಿಸಿಬಿ ಸರ್ಡ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿನ್ಯಾಸವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ:

ಐಪಿಸಿಬಿ

(1) ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಲೈನ್ ​​ವೈರಿಂಗ್.

ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಲೈನ್‌ಗಳು ವಿಳಂಬವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ರೆಫರೆನ್ಸ್ ಪ್ಲೇನ್ (GND ಅಥವಾ Vcc) ಯ ಹೊರಗಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪದರದ ಮೇಲೆ ವೈರಿಂಗ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ; ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ರಿಯಾಕ್ಟನ್ಸ್, ಸುಲಭ ಪ್ರತಿರೋಧ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಕ್ಲೀನರ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಾಗಿ ರಿಬ್ಬನ್ ತಂತಿಗಳನ್ನು ಎರಡು ರೆಫರೆನ್ಸ್ ಪ್ಲೇನ್‌ಗಳ (GND ಅಥವಾ Vcc) ನಡುವಿನ ಒಳಗಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲೇಯರ್‌ನಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಲೈನ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಲೈನ್ ವೈರಿಂಗ್‌ಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ

(2) ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವೈರಿಂಗ್

ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಜೋಡಿಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ವೈರಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಎಡ್ಜ್ ಕಪಲ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಿಪ್ (ಟಾಪ್ ಲೇಯರ್), ಎಡ್ಜ್ ಕಪಲ್ಡ್ ರಿಬ್ಬನ್ ಲೈನ್ (ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲೇಯರ್, ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ SERDES ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಜೋಡಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ) ಮತ್ತು ಬ್ರಾಡ್‌ಸೈಡ್ ಕಪಲ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೋ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ ಅನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಹೈ ಸ್ಪೀಡ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಜೋಡಿ ವೈರಿಂಗ್

(3) ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟೆನ್ಸ್ (ಬೈಪಾಸ್ ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟರ್).

ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಎನ್ನುವುದು ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಣ್ಣ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಆಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಂಕೇತಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಲು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಫ್‌ಪಿಜಿಎ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ವಿಧದ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ: ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (100MHz ~ 1GHz) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು 0.01nF ನಿಂದ 10nF ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ Vcc ಯಿಂದ 1cm ಒಳಗೆ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಮಧ್ಯಮ ವೇಗದ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಹತ್ತು MHZ 100MHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು), ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಶ್ರೇಣಿ 47nF ನಿಂದ 100nF ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ Vcc ಯ 3cm ಒಳಗೆ; ಕಡಿಮೆ-ವೇಗದ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (10 MHZ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ), ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಶ್ರೇಣಿ 470nF ನಿಂದ 3300nF ಕೆಪಾಸಿಟರ್, ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿನ ವಿನ್ಯಾಸವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಉಚಿತವಾಗಿದೆ.

(4) ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವೈರಿಂಗ್

ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವೈರಿಂಗ್ ಕೆಳಗಿನ ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಬಹುದು.

ಕೆಪಾಸಿಟಿವ್ ಸೂಕ್ತ ವೈರಿಂಗ್

ಕೆಪಾಸಿಟಿವ್ ಪಿನ್ ಪ್ಯಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂಲಕ (ವಯಾ) ಬಳಸಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ.

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 ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು (ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿರೋಧ) ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.

ಪ್ರತಿ GND ಪಿನ್ ಅಥವಾ ರಂಧ್ರವನ್ನು ನೆಲದ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬೇಕು.

(5) ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಕ್ಲಾಕ್ ವೈರಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು.

ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಅಂಕುಡೊಂಕನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಿ ಮತ್ತು ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ನೇರವಾಗಿ ಇರಿಸಿ.

ಒಂದೇ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲೇಯರ್‌ನಲ್ಲಿ ರೂಟ್ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ.

ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಬೇಡಿ, ಏಕೆಂದರೆ ರಂಧ್ರಗಳು ಬಲವಾದ ಪ್ರತಿಫಲನ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅಸಾಮರಸ್ಯಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತವೆ.

ರಂಧ್ರಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಮೇಲಿನ ಪದರದಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೊ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ ವೈರಿಂಗ್ ಬಳಸಿ.

ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಕ್ರಾಸ್‌ಸ್ಟಾಕ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ನೆಲದ ಸಮತಲವನ್ನು ಗಡಿಯಾರದ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪದರದ ಬಳಿ ಇರಿಸಿ. ಆಂತರಿಕ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪದರವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಗಡಿಯಾರ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪದರವನ್ನು ಎರಡು ನೆಲದ ವಿಮಾನಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಸಿಗ್ನಲ್ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ.

ಗಡಿಯಾರ ಸಿಗ್ನಲ್ ಸರಿಯಾಗಿ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗಬೇಕು.

(6) ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವೈರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಮನ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವಿಷಯಗಳು.

Note the impedance matching of the differential signal.

ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಲೈನ್ ಅಗಲವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ ಇದರಿಂದ ಅದು ಸಿಗ್ನಲ್ ಏರಿಕೆ ಅಥವಾ ಪತನದ ಸಮಯವನ್ನು 20% ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸೂಕ್ತವಾದ ಕನೆಕ್ಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ, ಕನೆಕ್ಟರ್‌ನ ರೇಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಆವರ್ತನವು ವಿನ್ಯಾಸದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು.

ಬ್ರಾಡ್‌ಸೈಡ್-ಕಪಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಎಡ್ಜ್-ಕಪಲ್ ಕಂಪ್ಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಬಳಸಬೇಕು, 3 ಎಸ್ ಫ್ರಾಕ್ಷನಲ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅತಿ-ಜೋಡಣೆ ಅಥವಾ ಕ್ರಾಸ್‌ವರ್ಡ್ ತಪ್ಪಿಸಲು ಬಳಸಬೇಕು.

(7) ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಶಬ್ದ ಶೋಧನೆಯ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು.

ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲ ಶಬ್ದದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ (1KHz ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ), ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲ ಪ್ರವೇಶ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ರಕ್ಷಾಕವಚ ಅಥವಾ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸೇರಿಸಿ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಪಿಸಿಬಿಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ 100 ಎಫ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ಸೇರಿಸಿ.

ಅಧಿಕ ಆವರ್ತನದ ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಪ್ರತಿ ಡಿಸಿಪ್ಲಿಂಗ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ Vcc ಮತ್ತು GND ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ.

Vcc ಮತ್ತು GND ವಿಮಾನಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಇರಿಸಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ FR-4PCB) ಮತ್ತು ಬೈಪಾಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಇತರ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿ.

(8) ಹೈ ಸ್ಪೀಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಗ್ರೌಂಡ್ ಬೌನ್ಸ್

ಪ್ರತಿ Vcc/GND ಸಿಗ್ನಲ್ ಜೋಡಿಗೆ ಡಿಕೌಪ್ಲಿಂಗ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಸೇರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ.

ಚಾಲನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕೌಂಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ರಿವರ್ಸಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಎಂಡ್‌ಗೆ ಬಾಹ್ಯ ಬಫರ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕಠಿಣ ವೇಗದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಸ್ಲೋ ಸ್ಲೋ (ಕಡಿಮೆ-ಏರಿಕೆ-ಇಳಿಜಾರು) ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಲೋಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿ.

ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಅಥವಾ ಚಿಪ್ ಸುತ್ತಲೂ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಿ.

ಪದೇ ಪದೇ ತಿರುಗಿಸುವ ಸಂಕೇತವು ಚಿಪ್‌ನ GND ಪಿನ್‌ಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹತ್ತಿರವಾಗಿದೆ.

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಟೈಮಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ವಿನ್ಯಾಸವು ಔಟ್ಪುಟ್ನ ತತ್ಕ್ಷಣದ ಹಿಮ್ಮುಖವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು.

ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಮತ್ತು ನೆಲವನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವುದು ಒಟ್ಟಾರೆ ಇಂಡೆಕ್ಟನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.