വ്യാവസായിക, ശാസ്ത്രീയ, മെഡിക്കൽ റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി (ISM-RF) ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷൻ കേസുകൾ കാണിക്കുന്നു അച്ചടിച്ച സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഈ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ലേoutട്ട് വിവിധ വൈകല്യങ്ങൾക്ക് സാധ്യതയുണ്ട്.ഒരേ ഐസി രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകളിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്ന് ആളുകൾ പലപ്പോഴും കാണുന്നു, പ്രകടന സൂചകങ്ങൾ വളരെ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ, ഹാർമോണിക് വികിരണം, ഇടപെടൽ വിരുദ്ധ കഴിവ്, ആരംഭ സമയം എന്നിവ വിജയകരമായ രൂപകൽപ്പനയിൽ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ലേoutട്ടിന്റെ പ്രാധാന്യം വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയും.

ഈ ലേഖനം വിവിധ ഡിസൈൻ ഒഴിവാക്കലുകൾ പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു, ഓരോ പരാജയത്തിന്റെയും കാരണങ്ങൾ ചർച്ചചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഈ ഡിസൈൻ വൈകല്യങ്ങൾ എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഈ പേപ്പറിൽ, fr-4 ഡീലക്‌ട്രിക്, 0.0625in കനം ​​ഇരട്ട പാളി PCB ഒരു ഉദാഹരണമായി, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഗ്രൗണ്ടിംഗ്. 315MHz നും 915MHz നും ഇടയിലുള്ള വ്യത്യസ്ത ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, Tx, Rx പവർ -120dbm നും +13dBm നും ഇടയിലാണ്.

ഇൻഡക്റ്റൻസ് ദിശ

രണ്ട് ഇൻഡക്ടറുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ രണ്ട് പിസിബി ലൈനുകൾ പോലും) പരസ്പരം അടുക്കുമ്പോൾ, പരസ്പര ഇൻഡക്റ്റൻസ് സംഭവിക്കും. ആദ്യ സർക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുന്ന കാന്തിക മണ്ഡലം രണ്ടാമത്തെ സർക്യൂട്ടിലെ വൈദ്യുതധാരയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 1). ഈ പ്രക്രിയ ഒരു ട്രാൻസ്ഫോമറിന്റെ പ്രാഥമികവും ദ്വിതീയവുമായ കോയിലുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടലിന് സമാനമാണ്. രണ്ട് വൈദ്യുതധാരകൾ ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിലൂടെ സംവദിക്കുമ്പോൾ, ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് പരസ്പര ഇൻഡക്റ്റൻസ് LM ആണ്:

എവിടെയാണ്, YB എന്നത് സർക്യൂട്ട് B യിലേക്ക് കുത്തിവച്ച പിശക് വോൾട്ടേജ് ആണ്, IA എന്നത് സർക്യൂട്ട് A- യിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന 1 ആണ്. സർക്യൂട്ട് സ്പേസിംഗ്, ഇൻഡക്റ്റൻസ് ലൂപ്പ് ഏരിയ (അതായത് മാഗ്നറ്റിക് ഫ്ലക്സ്), ലൂപ്പ് ദിശ എന്നിവയോട് എൽഎം വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. അതിനാൽ, കോംപാക്റ്റ് സർക്യൂട്ട് ലേoutട്ടും കുറഞ്ഞ കപ്ലിംഗും തമ്മിലുള്ള മികച്ച ബാലൻസ് ദിശയിലുള്ള എല്ലാ ഇൻഡക്ടറുകളുടെയും ശരിയായ വിന്യാസമാണ്.

അത്തിപ്പഴം. 1. കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകളിൽ നിന്ന് പരസ്പര ഇൻഡക്റ്റൻസ് ഇൻഡക്റ്റൻസ് അലൈൻമെന്റ് ദിശയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണെന്ന് കാണാം

സർക്യൂട്ട് B യുടെ ദിശ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ അതിന്റെ നിലവിലെ ലൂപ്പ് സർക്യൂട്ട് A യുടെ കാന്തികക്ഷേത്രരേഖയ്ക്ക് സമാന്തരമാണ്. ഈ ആവശ്യത്തിനായി, പരസ്പരം കഴിയുന്നത്ര ലംബമായി, കുറഞ്ഞ പവർ FSK സൂപ്പർഹീറോഡൈൻ റിസീവർ ഇവാലുവേഷൻ (EV) ബോർഡിന്റെ (MAX7042EVKIT) സർക്യൂട്ട് ലേoutട്ട് കാണുക (ചിത്രം 2). ബോർഡിലെ മൂന്ന് ഇൻഡക്ടറുകൾ (L3, L1, L2) പരസ്പരം വളരെ അടുത്താണ്, അവയുടെ ഓറിയന്റേഷൻ 0 °, 45 °, 90 ° എന്നിവ പരസ്പര ഇൻഡക്ഷൻ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ചിത്രം 2. രണ്ട് വ്യത്യസ്ത PCB ലേoutsട്ടുകൾ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിലൊന്ന് മൂലകങ്ങൾ തെറ്റായ ദിശയിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു (L1, L3), മറ്റൊന്ന് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.

സംഗ്രഹിക്കാൻ, ഇനിപ്പറയുന്ന തത്ത്വങ്ങൾ പാലിക്കണം:

ഇൻഡക്റ്റൻസ് സ്പേസിംഗ് കഴിയുന്നിടത്തോളം ആയിരിക്കണം.

ഇൻഡക്ടറുകൾ തമ്മിലുള്ള ക്രോസ്സ്റ്റാക്ക് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇൻഡക്ടറുകൾ ലംബകോണുകളിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

കപ്ലിംഗിന് നേതൃത്വം നൽകുക

ഇൻഡക്ടറുകളുടെ ഓറിയന്റേഷൻ മാഗ്നറ്റിക് കപ്ലിംഗിനെ ബാധിക്കുന്നതുപോലെ, ലീഡുകൾ പരസ്പരം വളരെ അടുത്താണെങ്കിൽ കപ്ലിംഗും ബാധിക്കും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ലേ problemട്ട് പ്രശ്നം പരസ്പര സംവേദനം എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഇൻപുട്ട് പൊരുത്തപ്പെടുന്ന നെറ്റ്‌വർക്ക്, റിസീവറിന്റെ അനുരണന ചാനൽ, ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ആന്റിന പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ശൃംഖല മുതലായ സിസ്റ്റത്തിന്റെ സെൻസിറ്റീവ് ഭാഗങ്ങളുടെ വയറിംഗ് ആണ് ആർ‌എഫ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ഏറ്റവും ആശങ്കയുള്ള ഒരു പ്രശ്നം.

വികിരണ കാന്തികക്ഷേത്രം കുറയ്ക്കുന്നതിന് റിട്ടേൺ കറന്റ് പാത്ത് പ്രധാന കറന്റ് പാത്തിന് കഴിയുന്നത്ര അടുത്തായിരിക്കണം. ഈ ക്രമീകരണം നിലവിലെ ലൂപ്പ് ഏരിയ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. റിട്ടേൺ കറന്റിന് അനുയോജ്യമായ ലോ റെസിസ്റ്റൻസ് പാത്ത് സാധാരണയായി ലീഡിന് താഴെയുള്ള ഗ്രൗണ്ട് ഏരിയയാണ് – ലീഡിന്റെ ദൈർഘ്യം കൊണ്ട് ഡീലക്‌ട്രിക്കിന്റെ കനം ഗുണിക്കുന്ന ഒരു പ്രദേശത്തേക്ക് ലൂപ്പ് ഏരിയയെ ഫലപ്രദമായി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഭൂപ്രദേശം വിഭജിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ലൂപ്പ് ഏരിയ വർദ്ധിക്കുന്നു (ചിത്രം 3). സ്പ്ലിറ്റ് മേഖലയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ലീഡുകൾക്ക്, റിട്ടേൺ കറന്റ് ഉയർന്ന പ്രതിരോധ പാതയിലൂടെ നിർബന്ധിതമാക്കും, ഇത് നിലവിലെ ലൂപ്പ് ഏരിയയെ വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഈ ക്രമീകരണം സർക്യൂട്ട് ലീഡുകളെ പരസ്പര പ്രേരണയ്ക്ക് കൂടുതൽ വിധേയമാക്കുന്നു.

ചിത്രം 3. പൂർണ്ണമായ വലിയ ഏരിയ ഗ്രൗണ്ടിംഗ് സിസ്റ്റം പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു

ഒരു യഥാർത്ഥ ഇൻഡക്റ്ററിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ലീഡ് ദിശ കാന്തികക്ഷേത്ര സംയോജനത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഒരു സെൻസിറ്റീവ് സർക്യൂട്ടിന്റെ ലീഡുകൾ പരസ്പരം അടുത്തായിരിക്കണം എങ്കിൽ, കപ്ലിംഗ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ലീഡുകൾ ലംബമായി വിന്യസിക്കുന്നതാണ് നല്ലത് (ചിത്രം 4). ലംബ വിന്യാസം സാധ്യമല്ലെങ്കിൽ, ഒരു ഗാർഡ് ലൈൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക. സംരക്ഷണ വയർ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കായി, ചുവടെയുള്ള ഗ്രൗണ്ടിംഗ്, ഫില്ലിംഗ് ട്രീറ്റ്മെന്റ് വിഭാഗം കാണുക.

ചിത്രം 4. ചിത്രം 1 -ന് സമാനമായി, കാന്തികക്ഷേത്ര രേഖകളുടെ സാധ്യമായ സംയോജനം കാണിക്കുന്നു.

ചുരുക്കത്തിൽ, പ്ലേറ്റ് വിതരണം ചെയ്യുമ്പോൾ ഇനിപ്പറയുന്ന തത്ത്വങ്ങൾ പാലിക്കണം:

ലീഡിന് താഴെ പൂർണ്ണമായ ഗ്രൗണ്ടിംഗ് ഉറപ്പാക്കണം.

സെൻസിറ്റീവ് ലീഡുകൾ ലംബമായി ക്രമീകരിക്കണം.

ലീഡുകൾ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, മതിയായ അകലം ഉറപ്പാക്കുക അല്ലെങ്കിൽ ഗാർഡ് വയറുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.

വഴി ഗ്രൗണ്ടിംഗ്

RF സർക്യൂട്ട് ലേoutട്ടിലെ പ്രധാന പ്രശ്നം സാധാരണയായി സർക്യൂട്ട് ഘടകങ്ങളും അവയുടെ പരസ്പരബന്ധങ്ങളും ഉൾപ്പെടെ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഉപപ്രത്യയ സ്വഭാവ സവിശേഷതയാണ്. നേർത്ത ചെമ്പ് കോട്ടിംഗുള്ള ലെഡ് ഇൻഡക്‌ടൻസ് വയറിന് തുല്യമാണ് കൂടാതെ സമീപത്തുള്ള മറ്റ് ലീഡുകളുമായി വിതരണം ചെയ്ത കപ്പാസിറ്റൻസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ദ്വാരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ ലെഡ് ഇൻഡക്റ്റൻസും കപ്പാസിറ്റൻസ് ഗുണങ്ങളും പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.

ത്രൂ-ഹോൾ കപ്പാസിറ്റൻസ് പ്രധാനമായും വരുന്നത്, ത്രൂ-ഹോൾ പാഡിന്റെ വശത്തുള്ള കോപ്പർ ക്ലാഡിംഗിനും നിലത്തെ കോപ്പർ ക്ലാഡിംഗിനും ഇടയിൽ രൂപംകൊണ്ട കപ്പാസിറ്റൻസിൽ നിന്നാണ്, വളരെ ചെറിയ വളയത്താൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മെറ്റൽ പെർഫൊറേഷന്റെ സിലിണ്ടറിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു സ്വാധീനം വരുന്നു. പരാന്നഭോജിയുടെ കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെ പ്രഭാവം സാധാരണയായി ചെറുതാണ്, സാധാരണയായി അതിവേഗ ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകളിൽ എഡ്ജ് വ്യതിയാനം മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ (ഇത് ഈ പേപ്പറിൽ ചർച്ച ചെയ്യുന്നില്ല).

ത്രൂ-ഹോളിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രഭാവം അനുബന്ധ ഇന്റർകണക്ഷൻ മോഡ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന പരാന്നഭോജിയാണ്. ആർ‌എഫ് പി‌സി‌ബി ഡിസൈനുകളിലെ മിക്ക ലോഹ സുഷിരങ്ങളും ലമ്പഡ് ഘടകങ്ങളുടെ അതേ വലുപ്പമുള്ളതിനാൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ പെർഫൊറേഷനുകളുടെ പ്രഭാവം ഒരു ലളിതമായ ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം (FIG. 5):

എവിടെ, എൽ‌വി‌ഐ‌എ ദ്വാരത്തിലൂടെയുള്ള ഇൻഡക്‌റ്റൻസാണ്; H എന്നത് ത്രൂഹോളിന്റെ ഉയരം, ഇഞ്ച് ആണ്; ഡി എന്നത് ദ്വാരത്തിന്റെ വ്യാസം, ഇഞ്ച് 2 ൽ ആണ്.

അച്ചടിച്ച ബോർഡുകളുടെ പിസിബി ലേoutട്ടിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങൾ എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം

അത്തിപ്പഴം. 5. പിസിബി ക്രോസ് സെക്ഷൻ ത്രൂ-ഹോൾ ഘടനകളിൽ പരാന്നഭോജികൾ കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു

ബൈപാസ് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ കണക്ഷനിൽ പരാന്നഭോജനം പലപ്പോഴും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. അനുയോജ്യമായ ബൈപാസ് കപ്പാസിറ്ററുകൾ വിതരണ മേഖലയ്ക്കും രൂപീകരണത്തിനും ഇടയിൽ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ നൽകുന്നു, എന്നാൽ അനുയോജ്യമല്ലാത്ത ത്രൂ-ഹോളുകൾ രൂപീകരണത്തിനും വിതരണ മേഖലയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള കുറഞ്ഞ സെൻസിറ്റിവിറ്റി പാതയെ ബാധിക്കും. ദ്വാരത്തിലൂടെയുള്ള ഒരു സാധാരണ PCB (d = 10 mil, h = 62.5 mil) ഏകദേശം 1.34nH ഇൻഡക്റ്ററിന് തുല്യമാണ്. ISM-RF ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട പ്രവർത്തന ആവൃത്തി കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ത്രൂ-ദ്വാരങ്ങൾ അനുരണന ചാനൽ സർക്യൂട്ടുകൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ, പൊരുത്തപ്പെടുന്ന നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള സെൻസിറ്റീവ് സർക്യൂട്ടുകളെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കും.

Sensitive- ടൈപ്പ് നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ രണ്ട് കൈകൾ പോലുള്ള സെൻസിറ്റീവ് സർക്യൂട്ടുകൾ ദ്വാരങ്ങൾ പങ്കിടുകയാണെങ്കിൽ മറ്റ് പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കട്ടപിടിച്ച ഇൻഡക്റ്റൻസിന് തുല്യമായ ഒരു അനുയോജ്യമായ ദ്വാരം സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ, തുല്യമായ സർക്യൂട്ട് രൂപകൽപ്പനയിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ് (FIG. 6). പൊതുവായ നിലവിലെ പാത 3 ന്റെ ക്രോസ്‌സ്റ്റാക്ക് പോലെ, പരസ്പര പ്രേരണ വർദ്ധിക്കുകയും ക്രോസ്‌സ്റ്റാക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ഫീഡ്-ത്രൂ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.

പിസിബി ഡിസൈൻ പ്രശ്നങ്ങൾ എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം

ചിത്രം 6. ഐഡിയൽ വേഴ്സസ് നോൺ-ഐഡിയൽ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ, സർക്യൂട്ടിൽ സാധ്യതയുള്ള “സിഗ്നൽ പാതകൾ” ഉണ്ട്.

ചുരുക്കത്തിൽ, സർക്യൂട്ട് ലേoutട്ട് ഇനിപ്പറയുന്ന തത്ത്വങ്ങൾ പാലിക്കണം:

Ensure modeling of through-hole inductance in sensitive areas.

ഫിൽട്ടർ അല്ലെങ്കിൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്വതന്ത്ര ത്രൂ-ഹോളുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

Note that a thinner PCB copper-clad will reduce the effect of parasitic inductance through the hole.

ലീഡിന്റെ നീളം

മാക്സിം ISM-RF ഉൽപ്പന്ന ഡാറ്റ മിക്കപ്പോഴും സാധ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയിലുള്ള ഇൻപുട്ട് ഉപയോഗിക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു, lossesട്ട്പുട്ട് നഷ്ടവും റേഡിയേഷനും കുറയ്ക്കുന്നു. മറുവശത്ത്, അത്തരം നഷ്ടങ്ങൾ സാധാരണയായി അനുയോജ്യമല്ലാത്ത പരാദ പാരാമീറ്ററുകൾ മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, അതിനാൽ പരാന്നഭോജിയും കപ്പാസിറ്റൻസും സർക്യൂട്ട് ലേoutട്ടിനെ ബാധിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഏറ്റവും ചെറിയ ലീഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരാന്നഭോജികൾ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. സാധാരണഗതിയിൽ, 10 മിൽ വീതിയുള്ള പിസിബി ലീഡ് 0.0625in അകലത്തിൽ … ഒരു FR4 ബോർഡിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 19nH/ഇൻ ഇൻഡക്റ്റൻസും ഏകദേശം 1pF/ഇന്റെ വിതരണ ശേഷിയും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. 20nH ഇൻഡക്ടറും 3pF കപ്പാസിറ്ററും ഉള്ള ഒരു LAN/ മിക്സർ സർക്യൂട്ടിന്, സർക്യൂട്ടും ഘടക ലേ layട്ടും വളരെ ഒതുക്കമുള്ളപ്പോൾ ഫലപ്രദമായ ഘടക മൂല്യത്തെ വളരെയധികം ബാധിക്കും.

‘ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ’ ലെ Ipc-d-317a4, മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് PCB- യുടെ വിവിധ ഇംപെഡൻസ് പാരാമീറ്ററുകൾ കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു വ്യവസായ നിലവാര സമവാക്യം നൽകുന്നു. ഈ പ്രമാണം 2003 ൽ IPC-2251 5 ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു, ഇത് വിവിധ PCB ലീഡുകൾക്ക് കൂടുതൽ കൃത്യമായ കണക്കുകൂട്ടൽ രീതി നൽകുന്നു. ഓൺലൈൻ കാൽക്കുലേറ്ററുകൾ വിവിധ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് ലഭ്യമാണ്, അവയിൽ മിക്കതും IPC-2251 നൽകുന്ന സമവാക്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. മിസൗറി ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് കോംപാറ്റിബിലിറ്റി ലാബ് PCB ലീഡ് ഇംപെഡൻസ് 6 കണക്കുകൂട്ടുന്നതിനുള്ള വളരെ പ്രായോഗികമായ രീതി നൽകുന്നു.

മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനുകളുടെ പ്രതിരോധം കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള അംഗീകൃത മാനദണ്ഡം:

ഫോർമുലയിൽ, ther എന്നത് ഡീലക്‌ട്രിക്കിന്റെ ഡീലക്‌ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കമാണ്, h എന്നത് സ്ട്രാറ്റത്തിൽ നിന്നുള്ള ലീഡിന്റെ ഉയരം, W ആണ് ലീഡ് വീതി, ടി ആണ് ലീഡ് കനം (FIG. 7). W/h 0.1 നും 2.0 നും ഇടയിലും εr 1 നും 15 നും ഇടയിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ഈ ഫോർമുലയുടെ കണക്കുകൂട്ടൽ ഫലങ്ങൾ വളരെ കൃത്യമാണ്.

ചിത്രം 7. ഈ കണക്ക് ഒരു പിസിബി ക്രോസ് സെക്ഷനാണ് (ചിത്രം 5 ന് സമാനമാണ്) ഇത് ഒരു മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനിന്റെ പ്രതിരോധം കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഘടനയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ലീഡ് ദൈർഘ്യത്തിന്റെ പ്രഭാവം വിലയിരുത്തുന്നതിന്, ലീഡ് പരാദ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അനുയോജ്യമായ സർക്യൂട്ടിന്റെ ഡിറ്റൂണിംഗ് പ്രഭാവം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് കൂടുതൽ പ്രായോഗികമാണ്. ഈ ഉദാഹരണത്തിൽ, വഴിതെറ്റിയ കപ്പാസിറ്റൻസും ഇൻഡക്റ്റൻസും ഞങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു. മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനുകൾക്കുള്ള സ്വഭാവ കപ്പാസിറ്റൻസിന്റെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് സമവാക്യം:

സമാനമായി, മുകളിലുള്ള സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് സ്വഭാവ ഇൻഡക്റ്റൻസ് കണക്കാക്കാം:

ഉദാഹരണത്തിന്, പിസിബി കനം 0.0625in ആണെന്ന് കരുതുക. (h = 62.5 മില്ലി), 1 ounൺസ് ചെമ്പ് പൂശിയ ഈയം (t = 1.35 മില്ലി), 0.01in. (w = 10 മിൽ), കൂടാതെ ഒരു FR-4 ബോർഡും. FR-4 ന്റെ ε R സാധാരണയായി 4.35 farad/m (F/m) ആണ്, എന്നാൽ 4.0F/m മുതൽ 4.7F/m വരെയാകാം. ഈ ഉദാഹരണത്തിൽ കണക്കാക്കിയ ഈജിൻ മൂല്യങ്ങൾ Z0 = 134 C, C0 = 1.04pF/in, L0 = 18.7nH/in.

AN ISM-RF ഡിസൈനിനായി, ബോർഡിലെ 12.7mm (0.5in) ലേ leadsട്ട് നീളമുള്ള ലീഡുകളുടെ നീളം ഏകദേശം 0.5pF, 9.3nH (ചിത്രം 8) എന്നിവയുടെ പരാന്നഭോജികൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. റിസീവറിന്റെ അനുരണന ചാനലിൽ (എൽസി ഉൽപന്നത്തിന്റെ വ്യതിയാനം) ഈ തലത്തിലുള്ള പരാദ പരാമീറ്ററുകളുടെ പ്രഭാവം 315MHz ± 2% അല്ലെങ്കിൽ 433.92mhz ± 3.5% വ്യതിയാനത്തിന് കാരണമായേക്കാം. ലീഡിന്റെ പരാദപ്രഭാവം മൂലമുണ്ടാകുന്ന അധിക കപ്പാസിറ്റൻസും ഇൻഡക്റ്റൻസും കാരണം, 315MHz ഓസിലേഷൻ ആവൃത്തിയുടെ പരമാവധി 312.17mhz ൽ എത്തുന്നു, 433.92mhz ഓസിലേഷൻ ആവൃത്തി 426.6mhz ൽ എത്തുന്നു.

മാക്സിമിന്റെ സൂപ്പർഹീറോഡൈൻ റിസീവറിന്റെ (MAX7042) അനുരണന ചാനലാണ് മറ്റൊരു ഉദാഹരണം. ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന ഘടകങ്ങൾ 1.2pF ഉം 30nMHz ൽ 315nH ഉം ആണ്; At 433.92MHz, it is 0pF and 16nH. സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് അനുരണന സർക്യൂട്ടിന്റെ ഓസിലേഷൻ ആവൃത്തി കണക്കുകൂട്ടുക:

പ്ലേറ്റിന്റെ അനുരണന സർക്യൂട്ടിന്റെ മൂല്യനിർണ്ണയത്തിൽ പാക്കേജിന്റെയും ലേoutട്ടിന്റെയും പരാന്നഭോജികൾ ഉൾപ്പെടുത്തണം, കൂടാതെ 7.3MHz അനുരണന ആവൃത്തി കണക്കാക്കുമ്പോൾ പരാന്നഭോജികൾ യഥാക്രമം 7.5PF ഉം 315PF ഉം ആണ്. എൽസി ഉൽപന്നം ലമ്പഡ് കപ്പാസിറ്റൻസിനെ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നുവെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.

സംഗ്രഹിക്കാൻ, ഇനിപ്പറയുന്ന തത്ത്വങ്ങൾ പാലിക്കണം:

ലീഡ് കഴിയുന്നത്ര ചെറുതാക്കുക.

കീ സർക്യൂട്ടുകൾ കഴിയുന്നത്ര ഉപകരണത്തിനടുത്ത് വയ്ക്കുക.

പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ യഥാർത്ഥ ലേ layട്ട് പരാന്നഭോജനം അനുസരിച്ച് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നു.

ഗ്രൗണ്ടിംഗും പൂരിപ്പിക്കൽ ചികിത്സയും

ഗ്രൗണ്ടിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പവർ ലെയർ ഒരു സാധാരണ റഫറൻസ് വോൾട്ടേജ് നിർവ്വചിക്കുന്നു, അത് സിസ്റ്റത്തിന്റെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങൾക്കും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധ പാതയിലൂടെ വൈദ്യുതി നൽകുന്നു. ഈ രീതിയിൽ എല്ലാ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങളും തുല്യമാക്കുന്നത് ഒരു നല്ല കവച സംവിധാനം ഉണ്ടാക്കുന്നു.

നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാര എപ്പോഴും താഴ്ന്ന പ്രതിരോധ പാതയിലൂടെ ഒഴുകുന്നു. അതുപോലെ, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള കറന്റ് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധമുള്ള പാതയിലൂടെ മുൻഗണനയോടെ ഒഴുകുന്നു. അതിനാൽ, രൂപീകരണത്തിന് മുകളിലുള്ള ഒരു സാധാരണ പിസിബി മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനിനായി, റിട്ടേൺ കറന്റ് ലീഡിന് നേരിട്ട് താഴെയുള്ള ഭൂപ്രദേശത്തേക്ക് ഒഴുകാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. As described in the lead coupling section above, the cut ground area introduces various noises that increase crosstalk either through magnetic field coupling or by converging currents (Figure 9).

അച്ചടിച്ച ബോർഡുകളുടെ പിസിബി ലേoutട്ടിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങൾ എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം

അത്തിപ്പഴം. 9. രൂപീകരണം കഴിയുന്നത്ര കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കുക, അല്ലാത്തപക്ഷം റിട്ടേൺ കറന്റ് ക്രോസ്റ്റാക്ക് ഉണ്ടാക്കും.

ഗാർഡ് ലൈനുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഫിൽഡ് ഗ്രൗണ്ട്, സർക്യൂട്ടുകളിൽ തുടർച്ചയായി ഗ്രൗണ്ടിംഗ് സ്ഥാപിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതോ അല്ലെങ്കിൽ സെൻസിറ്റീവ് സർക്യൂട്ടുകൾ സംരക്ഷിക്കുന്നതോ ആയ ഇടങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു (FIG. 10). ലീഡിന്റെ രണ്ടറ്റത്തും അല്ലെങ്കിൽ ലീഡിനൊപ്പം ഗ്രൗണ്ടിംഗ് ദ്വാരങ്ങൾ (അതായത് ഹോൾ അറേകൾ) സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ ഷീൽഡിംഗ് പ്രഭാവം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. 8 റിട്ടേൺ കറന്റ് പാത്ത് നൽകാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ലെഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഗാർഡ് വയർ കലർത്തരുത്. ഈ ക്രമീകരണത്തിന് ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക് അവതരിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

അച്ചടിച്ച ബോർഡുകളുടെ പിസിബി ലേoutട്ടിൽ വിവിധ വൈകല്യങ്ങൾ എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം

അത്തിപ്പഴം. 10. RF സിസ്റ്റം ഡിസൈൻ ഫ്ലോട്ടിംഗ് കോപ്പർ പൊതിഞ്ഞ വയറുകൾ ഒഴിവാക്കണം, പ്രത്യേകിച്ച് കോപ്പർ ആവരണം ആവശ്യമാണെങ്കിൽ.

ചെമ്പ് പൊതിഞ്ഞ പ്രദേശം നിലംപൊത്തുകയോ (ഫ്ലോട്ടിംഗ്) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു അറ്റത്ത് മാത്രം നിലംപൊത്തുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല, ഇത് അതിന്റെ ഫലപ്രാപ്തിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ചുറ്റുമുള്ള വയറിംഗിന്റെ പ്രതിരോധം മാറ്റുന്ന അല്ലെങ്കിൽ സർക്യൂട്ടുകൾക്കിടയിൽ ഒരു “ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന” പാത സൃഷ്ടിക്കുന്ന പരാന്നഭോജിയായ കപ്പാസിറ്റൻസ് രൂപീകരിക്കുന്നതിലൂടെ അത് അനാവശ്യമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾക്ക് ഇടയാക്കും. ചുരുക്കത്തിൽ, ഒരു സ്ഥിരമായ പ്ലേറ്റിംഗ് കനം ഉറപ്പുവരുത്താൻ സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ ഒരു ചെമ്പ് ക്ലാഡിംഗ് (നോൺ-സർക്യൂട്ട് സിഗ്നൽ വയറിംഗ്) സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ. ചെമ്പ് ധരിച്ച പ്രദേശങ്ങൾ സർക്യൂട്ട് രൂപകൽപ്പനയെ ബാധിക്കുന്നതിനാൽ അവ ഒഴിവാക്കണം.

അവസാനമായി, ആന്റിനയ്ക്ക് സമീപമുള്ള ഏതെങ്കിലും ഗ്രൗണ്ട് ഏരിയയുടെ ഫലങ്ങൾ പരിഗണിക്കുന്നത് ഉറപ്പാക്കുക. ഏതൊരു മോണോപോൾ ആന്റിനയ്ക്കും സിസ്റ്റം സന്തുലിതാവസ്ഥയുടെ ഭാഗമായി ഗ്രൗണ്ട് റീജിയനും വയറിംഗും ദ്വാരങ്ങളും ഉണ്ടാകും, കൂടാതെ അനുയോജ്യമല്ലാത്ത സന്തുലിത വയറിംഗ് റേഡിയേഷൻ കാര്യക്ഷമതയെയും ആന്റിനയുടെ (റേഡിയേഷൻ ടെംപ്ലേറ്റ്) ദിശയെയും ബാധിക്കും. അതിനാൽ, ഗ്രൗണ്ട് ഏരിയ കുത്തക പിസിബി ലീഡ് ആന്റിനയ്ക്ക് താഴെയായി സ്ഥാപിക്കരുത്.

സംഗ്രഹിക്കാൻ, ഇനിപ്പറയുന്ന തത്ത്വങ്ങൾ പാലിക്കണം:

കഴിയുന്നത്ര തുടർച്ചയായതും കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതുമായ ഗ്രൗണ്ടിംഗ് സോണുകൾ നൽകുക.

ഫില്ലിംഗ് ലൈനിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങളും നിലംപൊത്തി, ഒരു ത്രൂ-ഹോൾ അറേ കഴിയുന്നിടത്തോളം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

RF സർക്യൂട്ടിന് സമീപം ചെമ്പ് പൊതിഞ്ഞ വയർ പൊങ്ങരുത്, RF സർക്യൂട്ടിന് ചുറ്റും ചെമ്പ് ഇടരുത്.

സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ ഒന്നിലധികം പാളികൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, സിഗ്നൽ കേബിൾ ഒരു വശത്ത് നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് കടക്കുമ്പോൾ ദ്വാരത്തിലൂടെ ഒരു നിലം സ്ഥാപിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.

അമിതമായ ക്രിസ്റ്റൽ കപ്പാസിറ്റൻസ്

പരാന്നഭോജിയുടെ ശേഷി ക്രിസ്റ്റൽ ആവൃത്തി ടാർഗെറ്റ് മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കാൻ ഇടയാക്കും. അതിനാൽ, ക്രിസ്റ്റൽ പിന്നുകൾ, പാഡുകൾ, വയറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആർഎഫ് ഉപകരണങ്ങളിലേക്കുള്ള കണക്ഷനുകളുടെ സ്ട്രേ കപ്പാസിറ്റൻസ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ചില പൊതു മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ പാലിക്കണം.

ഇനിപ്പറയുന്ന തത്ത്വങ്ങൾ പാലിക്കണം:

ക്രിസ്റ്റലും ആർഎഫ് ഉപകരണവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കഴിയുന്നത്ര ചെറുതായിരിക്കണം.

വയറിംഗ് കഴിയുന്നത്ര പരസ്പരം സൂക്ഷിക്കുക.

ഷണ്ട് പരാന്നഭോജിയുടെ കപ്പാസിറ്റൻസ് വളരെ വലുതാണെങ്കിൽ, ക്രിസ്റ്റലിന് താഴെയുള്ള ഗ്രൗണ്ടിംഗ് പ്രദേശം നീക്കം ചെയ്യുക.

പ്ലാനർ വയറിംഗ് ഇൻഡക്ഷൻ

പ്ലാനാർ വയറിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പിസിബി സർപ്പിള ഇൻഡക്ടറുകൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നില്ല. സാധാരണ പിസിബി നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾക്ക് വീതിയും സ്ഥല സഹിഷ്ണുതയും പോലുള്ള ചില കൃത്യതകളില്ല, ഇത് ഘടക മൂല്യങ്ങളുടെ കൃത്യതയെ വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, മിക്ക നിയന്ത്രിതവും ഉയർന്ന ക്യു ഇൻഡക്ടറുകളും മുറിവിന്റെ തരമാണ്. രണ്ടാമതായി, നിങ്ങൾക്ക് മൾട്ടി ലെയർ സെറാമിക് ഇൻഡക്റ്റർ തിരഞ്ഞെടുക്കാം, മൾട്ടി ലെയർ ചിപ്പ് കപ്പാസിറ്റർ നിർമ്മാതാക്കളും ഈ ഉൽപ്പന്നം നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ചില ഡിസൈനർമാർ ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ സർപ്പിള ഇൻഡക്ടറുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. The standard formula for calculating planar spiral inductance is usually Wheeler’s formula 10:

എവിടെയാണ്, കോയിലിന്റെ ശരാശരി വ്യാസം, ഇഞ്ചുകളിൽ; N എന്നത് തിരിവുകളുടെ എണ്ണമാണ്; C എന്നത് കോയിൽ കോർ (റൂട്ടർ-റിന്നർ) വീതിയാണ്. കോയിൽ c “0.2a 11” ആയിരിക്കുമ്പോൾ, കണക്കുകൂട്ടൽ രീതിയുടെ കൃത്യത 5%-ൽ ആണ്.

ചതുരം, ഷഡ്ഭുജാകൃതി അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ആകൃതികളുടെ ഒറ്റ-പാളി സർപ്പിള ഇൻഡക്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് വേഫറുകളിൽ പ്ലാനർ ഇൻഡക്‌ടൻസ് മോഡൽ ചെയ്യാൻ വളരെ നല്ല ഏകദേശങ്ങൾ കണ്ടെത്താനാകും. ഈ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിന്, ചെറിയ വലുപ്പത്തിനും ചതുര വലുപ്പത്തിനും അനുയോജ്യമായ ഒരു തലം ഇൻഡക്‌ടൻസ് എസ്റ്റിമേഷൻ രീതി ലഭിക്കുന്നതിന് സ്റ്റാൻഡേർഡ് വീലർ ഫോർമുല പരിഷ്‌ക്കരിച്ചു.

എവിടെ, the ആണ് പൂരിപ്പിക്കൽ അനുപാതം :; N എന്നത് തിരിവുകളുടെ എണ്ണമാണ്, dAVG ആണ് ശരാശരി വ്യാസം:. ചതുര ഹെലിക്കുകൾക്ക്, K1 = 2.36, K2 = 2.75.

ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇൻഡക്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ നിരവധി കാരണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് സാധാരണയായി സ്ഥല പരിമിതികൾ കാരണം ഇൻഡക്റ്റൻസ് മൂല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു. പ്ലാനർ ഇൻഡക്ടറുകൾ ഒഴിവാക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന കാരണങ്ങൾ പരിമിതമായ ജ്യാമിതിയും നിർണായക അളവുകളുടെ മോശം നിയന്ത്രണവുമാണ്, ഇത് ഇൻഡക്റ്റർ മൂല്യങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നത് അസാധ്യമാക്കുന്നു. കൂടാതെ, പിസിബി ഉൽ‌പാദന സമയത്ത് യഥാർത്ഥ ഇൻഡക്‌ടൻസ് മൂല്യങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ ഇൻഡക്റ്റൻസും സർക്യൂട്ടിന്റെ മറ്റ് ഭാഗങ്ങളിലേക്ക് ശബ്ദമുണ്ടാക്കുന്നു.