site logo

ഹൈ സ്പീഡ് പിസിബി രൂപകൽപ്പനയിൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ പ്രഭാവം എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം?

ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ പ്രഭാവം എങ്ങനെ ഒഴിവാക്കാം അതിവേഗ പിസിബി ഡിസൈൻ

1. വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടൽ അടിച്ചമർത്താനുള്ള രീതികൾ

സിഗ്നൽ സമഗ്രത പ്രശ്നത്തിനുള്ള ഒരു നല്ല പരിഹാരം PCB ബോർഡിന്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യത (EMC) മെച്ചപ്പെടുത്തും. പിസിബി ബോർഡിന് നല്ല ഗ്രൗണ്ടിംഗ് ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഒന്ന്. സങ്കീർണ്ണമായ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് വളരെ ഫലപ്രദമായ ഒരു രീതിയാണ് ഗ്രൗണ്ട് ലെയറുള്ള ഒരു സിഗ്നൽ പാളി. കൂടാതെ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ ഏറ്റവും പുറം പാളിയുടെ സിഗ്നൽ സാന്ദ്രത കുറയ്ക്കുന്നതും വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണം കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു നല്ല മാർഗമാണ്. “ഉപരിതല പ്രദേശം” സാങ്കേതികവിദ്യ “ബിൽഡ്-അപ്പ്” പിസിബി ഡിസൈൻ ഉപയോഗിച്ച് ഈ രീതി നേടാനാകും. ഒരു പൊതു-പ്രക്രിയ PCB- യിൽ ഈ പാളികൾ തുളച്ചുകയറാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന നേർത്ത ഇൻസുലേഷൻ പാളികളുടെയും മൈക്രോപോറുകളുടെയും സംയോജനമാണ് ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കൈവരിക്കുന്നത്. പ്രതിരോധവും കപ്പാസിറ്റൻസും ഉപരിതലത്തിനടിയിൽ കുഴിച്ചിടാം, കൂടാതെ ഒരു യൂണിറ്റ് ഏരിയയിൽ രേഖീയ സാന്ദ്രത ഏതാണ്ട് ഇരട്ടിയാകും, അങ്ങനെ PCB യുടെ അളവ് കുറയുന്നു. പിസിബി ഏരിയയുടെ കുറവ് റൂട്ടിംഗിന്റെ ടോപ്പോളജിയിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, അതായത് നിലവിലെ ലൂപ്പ് കുറയുന്നു, ബ്രാഞ്ച് റൂട്ടിംഗിന്റെ ദൈർഘ്യം കുറയുന്നു, വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണം നിലവിലെ ലൂപ്പിന്റെ വിസ്തൃതിക്ക് ഏകദേശം ആനുപാതികമാണ്; At the same time, the small size characteristics mean that high-density pin packages can be used, which in turn reduces the length of the wire, thus reducing the current loop and improving emc characteristics.

2. Strictly control the cable lengths of key network cables

If the design has a high speed jump edge, the transmission line effect on the PCB must be considered. ഇന്ന് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന ക്ലോക്ക് റേറ്റ് ഫാസ്റ്റ് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ചിപ്പുകൾ കൂടുതൽ പ്രശ്നകരമാണ്. ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ ചില അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങളുണ്ട്: CMOS അല്ലെങ്കിൽ TTL സർക്യൂട്ടുകൾ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, പ്രവർത്തന ആവൃത്തി 10MHz- ൽ കുറവാണ്, കൂടാതെ വയറിംഗ് ദൈർഘ്യം 7 ഇഞ്ചിൽ കൂടരുത്. If the operating frequency is 50MHz, the cable length should not be greater than 1.5 inches. Wiring length should be 1 inch if operating frequency reaches or exceeds 75MHz. GaAs ചിപ്പുകളുടെ പരമാവധി വയറിംഗ് ദൈർഘ്യം 0.3 ഇഞ്ച് ആയിരിക്കണം. ഇത് കവിഞ്ഞാൽ, ഒരു ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ പ്രശ്നമുണ്ട്.

3. കേബിളിംഗിന്റെ ടോപ്പോളജി ശരിയായി ആസൂത്രണം ചെയ്യുക

ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ പ്രഭാവം പരിഹരിക്കാനുള്ള മറ്റൊരു മാർഗം ശരിയായ റൂട്ടിംഗ് പാതയും ടെർമിനൽ ടോപ്പോളജിയും തിരഞ്ഞെടുക്കുക എന്നതാണ്. കേബിളിംഗ് ടോപ്പോളജി എന്നത് ഒരു നെറ്റ്‌വർക്ക് കേബിളിന്റെ കേബിൾ ക്രമവും ഘടനയും ആണ്. അതിവേഗ ലോജിക് ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അതിവേഗം മാറുന്ന അരികുകളുള്ള സിഗ്നൽ ശാഖയുടെ നീളം വളരെ ചെറുതായി സൂക്ഷിച്ചില്ലെങ്കിൽ സിഗ്നൽ തുമ്പിക്കൈയുടെ ശാഖകളാൽ വികലമാകും. പൊതുവേ, PCB റൂട്ടിംഗ് രണ്ട് അടിസ്ഥാന ടോപ്പോളജികൾ സ്വീകരിക്കുന്നു, അതായത് ഡെയ്സി ചെയിൻ റൂട്ടിംഗ്, സ്റ്റാർ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ.

ഡെയ്‌സി-ചെയിൻ വയറിംഗിനായി, വയറിംഗ് ഡ്രൈവർ അറ്റത്ത് ആരംഭിക്കുകയും ഓരോ സ്വീകരിക്കുന്ന അവസാനത്തിലും എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. സിഗ്നൽ സവിശേഷതകൾ മാറ്റാൻ ഒരു സീരീസ് റെസിസ്റ്റർ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, സീരീസ് റെസിസ്റ്ററിന്റെ സ്ഥാനം ഡ്രൈവിംഗ് എന്റിന് അടുത്തായിരിക്കണം. കേബിളിംഗിന്റെ ഉയർന്ന ഹാർമോണിക് ഇടപെടൽ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിൽ മികച്ചതാണ് ഡെയ്സി ചെയിൻ കേബിളിംഗ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇത്തരത്തിലുള്ള വയറിംഗിന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രക്ഷേപണ നിരക്ക് ഉണ്ട് കൂടാതെ 100%വിജയിക്കാൻ എളുപ്പമല്ല. യഥാർത്ഥ രൂപകൽപ്പനയിൽ, ഡെയ്‌സി ചെയിൻ വയറിംഗിലെ ശാഖയുടെ നീളം കഴിയുന്നത്ര ചെറുതാക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, സുരക്ഷിത ദൈർഘ്യ മൂല്യം ഇതായിരിക്കണം: സ്റ്റബ് കാലതാമസം < = Trt * 0.1.

ഉദാഹരണത്തിന്, അതിവേഗ ടിടിഎൽ സർക്യൂട്ടുകളിൽ ശാഖയുടെ അറ്റങ്ങൾ 1.5 ഇഞ്ചിൽ താഴെ നീളമുള്ളതായിരിക്കണം. ഈ ടോപ്പോളജി കുറച്ച് വയറിംഗ് സ്ഥലം എടുക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒരു റെസിസ്റ്റർ പൊരുത്തം ഉപയോഗിച്ച് അവസാനിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഈ വയറിംഗ് ഘടന വ്യത്യസ്ത സിഗ്നൽ റിസീവറിൽ സിഗ്നൽ സ്വീകരിക്കുന്നത് സമന്വയിപ്പിക്കുന്നില്ല.

The star topology can effectively avoid the problem of clock signal synchronization, but it is very difficult to finish the wiring manually on the PCB with high density. സ്റ്റാർ കേബിളിംഗ് പൂർത്തിയാക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച മാർഗമാണ് ഓട്ടോമാറ്റിക് കേബിൾലർ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. A terminal resistor is required on each branch. The value of the terminal resistance should match the characteristic impedance of the wire. സ്വഭാവപരമായ ഇംപെഡൻസ് മൂല്യങ്ങളും ടെർമിനൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പ്രതിരോധ മൂല്യങ്ങളും കണക്കാക്കാൻ ഇത് സ്വമേധയാ അല്ലെങ്കിൽ CAD ടൂളുകളിലൂടെ ചെയ്യാം.

While simple terminal resistors are used in the two examples above, a more complex matching terminal is optional in practice. ആദ്യ ഓപ്ഷൻ ആർസി മാച്ച് ടെർമിനലാണ്. ആർസി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ടെർമിനലുകൾക്ക് വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ സിഗ്നൽ പ്രവർത്തനം താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളപ്പോൾ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ. ക്ലോക്ക് ലൈൻ സിഗ്നൽ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പ്രോസസ്സിംഗിന് ഈ രീതി ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണ്. RC പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ടെർമിനലിലെ കപ്പാസിറ്റൻസ് സിഗ്നലിന്റെ ആകൃതിയും പ്രചാരണ വേഗതയും ബാധിച്ചേക്കാം എന്നതാണ് പോരായ്മ.

The series resistor matching terminal incurs no additional power consumption, but slows down signal transmission. This approach is used in bus-driven circuits where time delays are not significant. സീരീസ് റെസിസ്റ്റർ പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ടെർമിനലിന് ബോർഡിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ എണ്ണവും കണക്ഷനുകളുടെ സാന്ദ്രതയും കുറയ്ക്കുന്നതിന്റെ ഗുണവുമുണ്ട്.

The final method is to separate the matching terminal, in which the matching element needs to be placed near the receiving end. അതിന്റെ പ്രയോജനം അത് സിഗ്നൽ താഴേക്ക് വലിക്കുകയില്ല, ശബ്ദം ഒഴിവാക്കാൻ വളരെ നല്ലതാണ്. TTL ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകൾക്കായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു (ACT, HCT, FAST).

In addition, the package type and installation type of the terminal matching resistor must be considered. SMD surface mount resistors generally have lower inductance than through-hole components, so SMD package components are preferred. There are also two installation modes for ordinary straight plug resistors: vertical and horizontal.

ലംബ മൗണ്ടിംഗ് മോഡിൽ, പ്രതിരോധത്തിന് ഒരു ചെറിയ മൗണ്ടിംഗ് പിൻ ഉണ്ട്, ഇത് പ്രതിരോധവും സർക്യൂട്ട് ബോർഡും തമ്മിലുള്ള താപ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും പ്രതിരോധം ചൂട് കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ വായുവിലേക്ക് പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നാൽ ഒരു നീണ്ട ലംബ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ റെസിസ്റ്ററിന്റെ ഇൻഡക്റ്റൻസ് വർദ്ധിപ്പിക്കും. താഴ്ന്ന ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ കാരണം തിരശ്ചീന ഇൻസ്റ്റാളേഷന് താഴ്ന്ന ഇൻഡക്റ്റൻസ് ഉണ്ട്. However, the overheated resistance will drift, and in the worst case, the resistance will become open, resulting in PCB wiring termination matching failure, becoming a potential failure factor.

4. ബാധകമായ മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ

ഐസി പവർ സപ്ലൈയിൽ താൽക്കാലിക വോൾട്ടേജ് ഓവർഷൂട്ട് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ഐസി ചിപ്പിൽ ഡീകോപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ ചേർക്കണം. ഇത് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ ബർറുകളുടെ സ്വാധീനം ഫലപ്രദമായി നീക്കം ചെയ്യുകയും അച്ചടിച്ച ബോർഡിലെ പവർ ലൂപ്പിൽ നിന്നുള്ള വികിരണം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

വൈദ്യുതി വിതരണ പാളിയിലേതിനേക്കാൾ ഡീകോപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ സംയോജിത സർക്യൂട്ടിന്റെ പവർ സപ്ലൈ ലെഗിലേക്ക് നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ ബർ സ്മൂത്തിംഗ് പ്രഭാവം മികച്ചതാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് ചില ഉപകരണങ്ങളുടെ സോക്കറ്റുകളിൽ കപ്പാസിറ്ററുകൾ വിഘടിപ്പിക്കുന്നത്, മറ്റുള്ളവയ്ക്ക് ഡീകോപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്ററും ഉപകരണവും തമ്മിലുള്ള ദൂരം ആവശ്യത്തിന് ചെറുതായിരിക്കണം.

പവർ സപ്ലൈ വോൾട്ടേജിന്റെ ക്ഷണികമായ ഓവർഷൂട്ട് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഏതെങ്കിലും ഉയർന്ന വേഗതയും ഉയർന്ന consumptionർജ്ജ ഉപഭോഗ ഉപകരണങ്ങളും കഴിയുന്നിടത്തോളം ഒരുമിച്ച് സ്ഥാപിക്കണം.

ഒരു പവർ ലെയർ ഇല്ലാതെ, നീളമുള്ള പവർ ലൈനുകൾ സിഗ്നലിനും ലൂപ്പിനുമിടയിൽ ഒരു ലൂപ്പ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് വികിരണ സ്രോതസ്സായും ഇൻഡക്റ്റീവ് സർക്യൂട്ടായും പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഒരേ നെറ്റ്‌വർക്ക് കേബിളിലൂടെയോ മറ്റ് കേബിളുകളിലൂടെയോ കടന്നുപോകാത്ത ഒരു ലൂപ്പ് രൂപീകരിക്കുന്ന കേബിളിനെ ഓപ്പൺ ലൂപ്പ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരേ നെറ്റ്‌വർക്ക് കേബിളിലൂടെ ലൂപ്പ് കടന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ, മറ്റ് റൂട്ടുകൾ ഒരു അടച്ച ലൂപ്പ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും, ആന്റിന പ്രഭാവം (ലൈൻ ആന്റിനയും റിംഗ് ആന്റിനയും) സംഭവിക്കാം.