site logo

പിസിബി ലൈൻ വീതി മാറ്റം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രതിഫലനം

In പിസിബി വയറിംഗ്, പരിമിതമായ വയറിംഗ് സ്ഥലമുള്ള ഒരു പ്രദേശത്തിലൂടെ കടന്നുപോകാൻ ഒരു നേർത്ത ലൈൻ ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരും, തുടർന്ന് ലൈൻ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ വീതിയിലേക്ക് പുന isസ്ഥാപിക്കപ്പെടും. ലൈനിന്റെ വീതിയിലെ മാറ്റം ഇം‌പെഡൻസിൽ മാറ്റത്തിന് കാരണമാകും, ഇത് പ്രതിഫലനത്തിനും സിഗ്നലിനെ ബാധിക്കും. അപ്പോൾ എപ്പോഴാണ് നമുക്ക് ഈ പ്രഭാവം അവഗണിക്കാൻ കഴിയുക, എപ്പോഴാണ് നമ്മൾ അതിന്റെ ഫലം പരിഗണിക്കേണ്ടത്?

ipcb

മൂന്ന് ഘടകങ്ങളാണ് ഈ ഫലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്: ഇംപെഡൻസ് മാറ്റത്തിന്റെ വ്യാപ്തി, സിഗ്നൽ ഉയരുന്ന സമയം, ഒരു ഇടുങ്ങിയ രേഖയിൽ സിഗ്നലിന്റെ കാലതാമസം.

ആദ്യം, ഇംപെഡൻസ് മാറ്റത്തിന്റെ വ്യാപ്തി ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു. പ്രതിഫലന ഗുണക സൂത്രവാക്യം അനുസരിച്ച്, പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ശബ്ദം വോൾട്ടേജ് സ്വിംഗിന്റെ 5% ൽ കുറവായിരിക്കണം (ഇത് സിഗ്നലിലെ ശബ്ദ ബജറ്റുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്):

പ്രതിരോധത്തിന്റെ ഏകദേശ മാറ്റ നിരക്ക് △ Z/Z1 ≤ 10%ആയി കണക്കാക്കാം. നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, ഒരു ബോർഡിലെ പ്രതിരോധത്തിന്റെ സാധാരണ സൂചകം +/- 10%ആണ്, അതാണ് അടിസ്ഥാന കാരണം.

ലൈൻ വീതി 8mil ൽ നിന്ന് 6mil ലേക്ക് മാറുകയും 6mil ആയി തുടരുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു തവണ മാത്രമേ ഇംപെഡൻസ് മാറ്റം സംഭവിക്കുകയുള്ളൂ എങ്കിൽ, സിഗ്നൽ പെട്ടെന്നുള്ള മാറ്റത്തിൽ ശബ്ദത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ശബ്ദ ബജറ്റ് ആവശ്യകതയിൽ എത്തിച്ചേരാൻ ഇംപെഡൻസ് മാറ്റം 10% ൽ കുറവായിരിക്കണം. വോൾട്ടേജ് സ്വിംഗിന്റെ 5% കവിയരുത്. ഇത് ചെയ്യുന്നത് ചിലപ്പോൾ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ഒരു ഉദാഹരണമായി FR4 പ്ലേറ്റുകളിലെ മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ലൈനുകളുടെ കാര്യം എടുക്കുക. നമുക്ക് കണക്കുകൂട്ടാം. വരയുടെ വീതി 8 മില്ലിലാണെങ്കിൽ, വരയ്ക്കും റഫറൻസ് തലംക്കുമിടയിലുള്ള കനം 4 മില്ലി ആണ്, സ്വഭാവം പ്രതിരോധം 46.5 ഓം ആണ്. വരയുടെ വീതി 6 മില്ലിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ, സ്വഭാവം പ്രതിരോധം 54.2 ഓം ആയിത്തീരുന്നു, കൂടാതെ ഇംപെഡൻസ് മാറ്റ നിരക്ക് 20%ൽ എത്തുന്നു. പ്രതിഫലിക്കുന്ന സിഗ്നലിന്റെ വ്യാപ്തി നിലവാരം കവിയണം. സിഗ്നലിൽ എത്രമാത്രം സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു എന്നതിനൊപ്പം, സിഗ്നൽ ഉയരുന്ന സമയവും ഡ്രൈവറിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലന പോയിന്റ് സിഗ്നലിലേക്കുള്ള കാലതാമസവും. എന്നാൽ ഇത് കുറഞ്ഞത് ഒരു പ്രശ്ന സാധ്യതയുള്ള സ്ഥലമാണ്. ഭാഗ്യവശാൽ, ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ടെർമിനലുകളിൽ നിങ്ങൾക്ക് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും.

ഇംപെഡൻസ് മാറ്റം രണ്ടുതവണ സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, ലൈനിന്റെ വീതി 8 മില്ലിൽ നിന്ന് 6 മില്ലി ആയി മാറുന്നു, തുടർന്ന് 8 സെന്റിമീറ്റർ പുറത്തെടുത്ത ശേഷം 2 മില്ലി ആയി മാറുന്നു. പ്രതിബിംബത്തിന്റെ രണ്ട് അറ്റത്തുള്ള 2 സെന്റിമീറ്റർ നീളമുള്ള 6 മില്ലീമീറ്റർ വീതിയുള്ള വരിയിൽ, ഒന്ന് പ്രതിരോധം വലുതും പോസിറ്റീവ് പ്രതിഫലനവും പിന്നീട് പ്രതിരോധം ചെറുതും പ്രതികൂല പ്രതിഫലനവും ആയിത്തീരുന്നു. പ്രതിഫലനങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള സമയം വളരെ ചെറുതാണെങ്കിൽ, രണ്ട് പ്രതിഫലനങ്ങൾ പരസ്പരം റദ്ദാക്കുകയും പ്രഭാവം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. ട്രാൻസ്മിഷൻ സിഗ്നൽ 1V ആണെന്ന് കരുതുക, 0.2V ആദ്യ പോസിറ്റീവ് റിഫ്ളക്ഷനിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, 1.2V ഫോർവേഡ് ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്യുന്നു, -0.2*1.2 = 0.24V രണ്ടാമത്തെ റിഫ്ളക്ഷനിൽ തിരിച്ചും പ്രതിഫലിക്കുന്നു. 6mil ലൈനിന്റെ ദൈർഘ്യം വളരെ ചെറുതാണെന്നും രണ്ട് പ്രതിഫലനങ്ങൾ ഏതാണ്ട് ഒരേസമയം സംഭവിക്കുന്നുവെന്നും കരുതുക, മൊത്തം പ്രതിഫലിക്കുന്ന വോൾട്ടേജ് 0.04V മാത്രമാണ്, ഇത് ശബ്ദ ബജറ്റ് ആവശ്യകത 5%ൽ കുറവാണ്. അതിനാൽ, ഈ പ്രതിഫലനം സിഗ്നലിനെ എത്രമാത്രം ബാധിക്കുന്നുണ്ടോ എന്നത് ഇംപെഡൻസ് മാറ്റത്തിലുണ്ടാകുന്ന കാലതാമസത്തെയും സിഗ്നൽ ഉയരുന്ന സമയത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പഠനങ്ങളും പരീക്ഷണങ്ങളും കാണിക്കുന്നത് ഇം‌പെഡൻസ് മാറ്റത്തിലെ കാലതാമസം സിഗ്നൽ ഉയരുന്ന സമയത്തിന്റെ 20% ൽ കുറവാണെങ്കിൽ, പ്രതിഫലിക്കുന്ന സിഗ്നൽ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ടാക്കില്ല. സിഗ്നൽ ഉയർച്ച സമയം 1ns ആണെങ്കിൽ, ഇം‌പെഡൻസ് മാറ്റത്തിലെ കാലതാമസം 0.2 ഇഞ്ചുമായി ബന്ധപ്പെട്ട 1.2ns- ൽ കുറവാണ്, പ്രതിഫലനം ഒരു പ്രശ്നമല്ല. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, 6 സെന്റിമീറ്ററിൽ താഴെയുള്ള 3 മില്ലീമീറ്റർ വീതിയുള്ള വയർ ഒരു പ്രശ്നമാകരുത്.

പിസിബി വയറിംഗ് വീതി മാറുമ്പോൾ, എന്തെങ്കിലും ആഘാതം ഉണ്ടോ എന്നറിയാൻ യഥാർത്ഥ സാഹചര്യം അനുസരിച്ച് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം വിശകലനം ചെയ്യണം. ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട മൂന്ന് പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ട്: പ്രതിരോധം എത്രമാത്രം മാറുന്നു, സിഗ്നൽ ഉയരുന്ന സമയം എത്രത്തോളം, ലൈൻ വീതിയുടെ കഴുത്ത് പോലെയുള്ള ഭാഗം എത്രത്തോളം മാറുന്നു. മേൽപ്പറഞ്ഞ രീതിയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒരു ഏകദേശ കണക്ക് ഉണ്ടാക്കി ഉചിതമായ രീതിയിൽ കുറച്ച് മാർജിൻ വിടുക. സാധ്യമെങ്കിൽ, കഴുത്തിന്റെ നീളം കുറയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കുക.

യഥാർത്ഥ പിസിബി പ്രോസസ്സിംഗിൽ, സിദ്ധാന്തത്തിലെന്നപോലെ പാരാമീറ്ററുകൾ കൃത്യമല്ലെന്ന് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കണം. സിദ്ധാന്തത്തിന് ഞങ്ങളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം നൽകാൻ കഴിയും, പക്ഷേ അത് പകർത്താനോ പിടിവാശിക്കാനോ കഴിയില്ല. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഇതൊരു പ്രായോഗിക ശാസ്ത്രമാണ്. കണക്കാക്കിയ മൂല്യം യഥാർത്ഥ സാഹചര്യത്തിനനുസരിച്ച് പരിഷ്കരിക്കുകയും തുടർന്ന് ഡിസൈനിന് ബാധകമാക്കുകയും വേണം. നിങ്ങൾക്ക് അനുഭവപരിചയമില്ലെന്ന് തോന്നുകയാണെങ്കിൽ, യാഥാസ്ഥിതികനായിരിക്കുകയും നിർമ്മാണച്ചെലവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയും ചെയ്യുക.