site logo

പിസിബി ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നൽ ഡിസൈനിലെ തെറ്റിദ്ധാരണകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

In അതിവേഗ പിസിബി ഡിസൈൻ, ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലിന്റെ (ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നൽ) പ്രയോഗം കൂടുതൽ കൂടുതൽ വിപുലമാവുകയാണ്, സർക്യൂട്ടിലെ ഏറ്റവും നിർണായകമായ സിഗ്നൽ പലപ്പോഴും ഒരു ഡിഫറൻഷ്യൽ ഘടനയോടെയാണ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. എന്തുകൊണ്ടാണ് അങ്ങനെ? സാധാരണ സിംഗിൾ-എൻഡ് സിഗ്നൽ റൂട്ടിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലുകൾക്ക് ശക്തമായ ആന്റി-ഇന്റർഫറൻസ് കഴിവ്, ഇഎംഐ ഫലപ്രദമായി അടിച്ചമർത്തൽ, കൃത്യമായ ടൈമിംഗ് പൊസിഷനിംഗ് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

ipcb

ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നൽ പിസിബി വയറിംഗ് ആവശ്യകതകൾ

സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ, ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകൾ തുല്യ നീളം, തുല്യ വീതി, ക്ലോസ് പ്രോക്‌സിമിറ്റി, ഒരേ ലെവലിലുള്ള രണ്ട് വരികൾ ആയിരിക്കണം.

1. തുല്യ ദൈർഘ്യം: തുല്യ ദൈർഘ്യം അർത്ഥമാക്കുന്നത്, രണ്ട് ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലുകൾ എല്ലായ്‌പ്പോഴും വിപരീത ധ്രുവങ്ങൾ നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, രണ്ട് വരികളുടെയും നീളം കഴിയുന്നത്ര നീളമുള്ളതായിരിക്കണം എന്നാണ്. പൊതുവായ മോഡ് ഘടകങ്ങൾ കുറയ്ക്കുക.

2. തുല്യ വീതിയും തുല്യ ദൂരവും: തുല്യ വീതി എന്നാൽ രണ്ട് സിഗ്നലുകളുടെ ട്രെയ്‌സിന്റെ വീതി ഒരേപോലെ നിലനിർത്തേണ്ടതുണ്ട്, തുല്യ ദൂരം അർത്ഥമാക്കുന്നത് രണ്ട് വയറുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം സ്ഥിരമായും സമാന്തരമായും നിലനിർത്തണം എന്നാണ്.

3. മിനിമൽ ഇം‌പെഡൻസ് മാറ്റം: ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലുകളുള്ള ഒരു പി‌സി‌ബി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട കാര്യങ്ങളിലൊന്ന് ആപ്ലിക്കേഷന്റെ ടാർഗെറ്റ് ഇം‌പെഡൻസ് കണ്ടെത്തുകയും അതിനനുസരിച്ച് ഡിഫറൻഷ്യൽ ജോഡി ആസൂത്രണം ചെയ്യുകയുമാണ്. കൂടാതെ, ഇം‌പെഡൻസ് മാറ്റം കഴിയുന്നത്ര ചെറുതാക്കി നിലനിർത്തുക. ഡിഫറൻഷ്യൽ ലൈനിന്റെ പ്രതിരോധം ട്രെയ്സ് വീതി, ട്രെയ്സ് കപ്ലിംഗ്, ചെമ്പ് കനം, പിസിബി മെറ്റീരിയൽ, സ്റ്റാക്കപ്പ് തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ഡിഫറൻഷ്യൽ ജോഡിയുടെ ഇം‌പെഡൻസ് മാറ്റുന്ന ഒന്നും ഒഴിവാക്കാൻ നിങ്ങൾ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, അവ ഓരോന്നും പരിഗണിക്കുക.

പിസിബി ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നൽ ഡിസൈനിലെ പൊതുവായ തെറ്റിദ്ധാരണകൾ

തെറ്റിദ്ധാരണ 1: ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലിന് ഒരു മടക്ക പാതയായി ഒരു ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിൻ ആവശ്യമില്ലെന്നും അല്ലെങ്കിൽ ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകൾ പരസ്പരം ഒരു മടക്ക പാത നൽകുമെന്നും വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.

ഉപരിപ്ലവമായ പ്രതിഭാസങ്ങളാൽ അവർ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലായതാണ് ഈ തെറ്റിദ്ധാരണയുടെ കാരണം, അല്ലെങ്കിൽ ഹൈ-സ്പീഡ് സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ സംവിധാനം വേണ്ടത്ര ആഴത്തിലുള്ളതല്ല. ഡിഫറൻഷ്യൽ സർക്യൂട്ടുകൾ സമാനമായ ഗ്രൗണ്ട് ബൗൺസുകളോടും പവർ, ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനുകളിലും നിലനിൽക്കുന്ന മറ്റ് ശബ്ദ സിഗ്നലുകളോട് സെൻസിറ്റീവ് അല്ല. ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനിന്റെ ഭാഗിക റിട്ടേൺ റദ്ദാക്കൽ, ഡിഫറൻഷ്യൽ സർക്യൂട്ട് സിഗ്നൽ റിട്ടേൺ പാഥായി റഫറൻസ് പ്ലെയിൻ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല എന്നല്ല അർത്ഥമാക്കുന്നത്. വാസ്തവത്തിൽ, സിഗ്നൽ റിട്ടേൺ വിശകലനത്തിൽ, ഡിഫറൻഷ്യൽ വയറിംഗിന്റെയും സാധാരണ സിംഗിൾ-എൻഡ് വയറിംഗിന്റെയും സംവിധാനം ഒന്നുതന്നെയാണ്, അതായത്, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള സിഗ്നലുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ഏറ്റവും ചെറിയ ഇൻഡക്‌റ്റൻസുള്ള ലൂപ്പിനൊപ്പം റിഫ്ലോ ചെയ്യുന്നു. ഏറ്റവും വലിയ വ്യത്യാസം, ഗ്രൗണ്ടിലേക്കുള്ള കപ്ലിംഗിന് പുറമേ, ഡിഫറൻഷ്യൽ ലൈനിന് മ്യൂച്വൽ കപ്ലിംഗും ഉണ്ട് എന്നതാണ്. ഏത് തരത്തിലുള്ള കപ്ലിംഗ് ശക്തമാണ്, ഏതാണ് പ്രധാന റിട്ടേൺ പാതയായി മാറുന്നത്.

പിസിബി സർക്യൂട്ട് ഡിസൈനിൽ, ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകൾക്കിടയിലുള്ള കപ്ലിംഗ് പൊതുവെ ചെറുതാണ്, പലപ്പോഴും കപ്ലിംഗ് ഡിഗ്രിയുടെ 10-20% മാത്രമേ ഉള്ളൂ, അതിലധികവും ഗ്രൗണ്ടിലേക്കുള്ള കപ്ലിംഗ് ആണ്, അതിനാൽ ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സിന്റെ പ്രധാന റിട്ടേൺ പാത്ത് ഇപ്പോഴും നിലത്തു നിലനിൽക്കുന്നു. വിമാനം . ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനിൽ ഒരു തടസ്സം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, ഒരു റഫറൻസ് പ്ലെയിൻ ഇല്ലാതെ പ്രദേശത്തെ ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകൾ തമ്മിലുള്ള കപ്ലിംഗ് പ്രധാന റിട്ടേൺ പാത്ത് നൽകും, എന്നിരുന്നാലും റഫറൻസ് പ്ലെയിനിന്റെ നിർത്തലാക്കൽ സാധാരണ സിംഗിൾ-എൻഡിലെ ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകളെ ബാധിക്കില്ല. ട്രെയ്‌സ് ഇത് ഗുരുതരമാണ്, പക്ഷേ ഇത് ഡിഫറൻഷ്യൽ സിഗ്നലിന്റെ ഗുണനിലവാരം കുറയ്ക്കുകയും EMI വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും, ഇത് കഴിയുന്നത്ര ഒഴിവാക്കണം.

കൂടാതെ, ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രാൻസ്മിഷനിൽ പൊതുവായ മോഡ് സിഗ്നലിന്റെ ഒരു ഭാഗം അടിച്ചമർത്താൻ ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്സിന് കീഴിലുള്ള റഫറൻസ് പ്ലെയിൻ നീക്കം ചെയ്യാമെന്ന് ചില ഡിസൈനർമാർ വിശ്വസിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സമീപനം സിദ്ധാന്തത്തിൽ അഭികാമ്യമല്ല. പ്രതിരോധം എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കാം? കോമൺ-മോഡ് സിഗ്നലിനായി ഗ്രൗണ്ട് ഇം‌പെഡൻസ് ലൂപ്പ് നൽകാത്തത് അനിവാര്യമായും EMI റേഡിയേഷന് കാരണമാകും. ഈ സമീപനം ഗുണത്തേക്കാളേറെ ദോഷം ചെയ്യും.

തെറ്റിദ്ധാരണ 2: ലൈനിന്റെ നീളം പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നതിനേക്കാൾ തുല്യ അകലം പാലിക്കുന്നതാണ് പ്രധാനമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.

യഥാർത്ഥ പിസിബി ലേഔട്ടിൽ, ഒരേ സമയം ഡിഫറൻഷ്യൽ ഡിസൈനിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നത് പലപ്പോഴും സാധ്യമല്ല. പിൻ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ, വയാസ്, വയറിംഗ് സ്പേസ് തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളുടെ അസ്തിത്വം കാരണം, ലൈൻ ലെങ്ത് മാച്ചിംഗിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം ശരിയായ വൈൻഡിംഗിലൂടെ നേടിയെടുക്കണം, പക്ഷേ ഡിഫറൻഷ്യൽ ജോഡിയുടെ ചില ഭാഗങ്ങൾ സമാന്തരമാകാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ് ഫലം. പിസിബി ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്സുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട നിയമം പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ലൈൻ ദൈർഘ്യമാണ്. ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾക്കും യഥാർത്ഥ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും അനുസൃതമായി മറ്റ് നിയമങ്ങൾ വഴക്കത്തോടെ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

തെറ്റിദ്ധാരണ 3: ഡിഫറൻഷ്യൽ വയറിംഗ് വളരെ അടുത്തായിരിക്കണമെന്ന് കരുതുക.

ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകൾ അടുത്ത് സൂക്ഷിക്കുന്നത് അവയുടെ കപ്ലിംഗ് വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതിലുപരി മറ്റൊന്നുമല്ല, ഇത് ശബ്ദത്തിനെതിരായ പ്രതിരോധശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുക മാത്രമല്ല, പുറം ലോകത്തിലേക്കുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടൽ ഓഫ്‌സെറ്റ് ചെയ്യുന്നതിന് കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ വിപരീത ധ്രുവത പൂർണ്ണമായും ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ സമീപനം മിക്ക കേസുകളിലും വളരെ പ്രയോജനകരമാണെങ്കിലും, അത് കേവലമല്ല. ബാഹ്യ ഇടപെടലുകളിൽ നിന്ന് അവ പൂർണ്ണമായും സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ആന്റി-ഇടപെടൽ നേടുന്നതിന് ശക്തമായ കപ്ലിംഗ് ഉപയോഗിക്കേണ്ടതില്ല. EMI അടിച്ചമർത്തുന്നതിന്റെ ഉദ്ദേശ്യവും.

ഡിഫറൻഷ്യൽ ട്രെയ്‌സുകളുടെ നല്ല ഒറ്റപ്പെടലും സംരക്ഷണവും നമുക്ക് എങ്ങനെ ഉറപ്പാക്കാം? മറ്റ് സിഗ്നൽ ട്രെയ്‌സുകൾക്കൊപ്പം സ്‌പെയ്‌സിംഗ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ഏറ്റവും അടിസ്ഥാന മാർഗങ്ങളിലൊന്നാണ്. ദൂരത്തിന്റെ ചതുരത്തിനനുസരിച്ച് വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്ര ഊർജ്ജം കുറയുന്നു. സാധാരണയായി, ലൈൻ സ്പെയ്സിംഗ് ലൈൻ വീതിയുടെ 4 മടങ്ങ് കവിയുമ്പോൾ, അവ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടൽ വളരെ ദുർബലമായിരിക്കും. അവഗണിക്കാം.