पीसीबी हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत डिझाइन करा

रेषेची रुंदी जितकी जास्त तितकी हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता अधिक मजबूत आणि सिग्नल गुणवत्ता (त्वचेच्या प्रभावाचा प्रभाव) चांगली. परंतु त्याच वेळी, 50Ω वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाची आवश्यकता हमी दिली पाहिजे. सामान्य FR4 बोर्ड, पृष्ठभाग रेषा रुंदी 6MIL प्रतिबाधा 50Ω आहे. हे स्पष्टपणे हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुटच्या सिग्नल गुणवत्तेची आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही, म्हणून आम्ही सामान्यतः GND02 पोकळ करण्याचा वापर करतो आणि त्यास ART03 लेयरचा संदर्भ देतो. अशा प्रकारे, विभेदक सिग्नल 12/10 म्हणून मोजला जाऊ शकतो आणि सिंगल लाइन 18MIL म्हणून मोजली जाऊ शकते. (लक्षात ठेवा की रेषेची रुंदी 18MIL पेक्षा जास्त आहे आणि नंतर रुंद करणे अर्थहीन आहे)

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

आकृतीमध्ये हिरव्या रंगात हायलाइट केलेली CLINE ART03 लेयरच्या सिंगल-लाइन आणि डिफरेंशियल हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुटचा संदर्भ देते. असे करताना, काही तपशील हाताळले पाहिजेत:

(1) वरच्या आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे TOP लेयरचा सिम्युलेशन भाग पॅकेज करणे आवश्यक आहे. हे लक्षात घ्यावे की ग्राउंड कॉपर ते अॅनालॉग इनपुट CLINE पर्यंतचे अंतर 3W असणे आवश्यक आहे, म्हणजेच, तांब्याच्या काठावरुन CLINE पर्यंत AIRGAP रेषेच्या रुंदीच्या दुप्पट आहे. काही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सैद्धांतिक गणना आणि सिम्युलेशननुसार, PCB वरील सिग्नल लाईन्सचे चुंबकीय क्षेत्र आणि विद्युत क्षेत्र प्रामुख्याने 3W च्या श्रेणीमध्ये वितरीत केले जाते. (आजूबाजूच्या सिग्नलचा आवाज हस्तक्षेप 1% पेक्षा कमी किंवा समान आहे).

(2) अॅनालॉग क्षेत्राच्या धनात्मक स्तराच्या GND तांब्याला देखील सभोवतालच्या डिजिटल क्षेत्रापासून वेगळे करणे आवश्यक आहे, म्हणजेच सर्व स्तर वेगळे केले जातात.

(3) GND02 मधून बाहेर पडण्यासाठी, आम्ही सहसा या सर्व क्षेत्राला पोकळ करतो, त्यामुळे ऑपरेशन तुलनेने सोपे आहे आणि कोणतीही समस्या नाही. परंतु तपशील विचारात घेऊन किंवा अधिक चांगले करण्यासाठी, आम्ही केवळ एनालॉग इनपुट वायरिंग भाग, अर्थातच, टॉप लेयर, 3W क्षेत्राप्रमाणेच पोकळ करू शकतो. हे सिग्नल गुणवत्ता आणि बोर्डच्या सपाटपणाची हमी देऊ शकते. प्रक्रिया परिणाम खालीलप्रमाणे आहे:

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

अशा प्रकारे, हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नलचा परतीचा मार्ग GND02 लेयरवर त्वरीत रिफ्लो केला जाऊ शकतो. म्हणजेच, सिम्युलेटेड ग्राउंड रिटर्न मार्ग लहान होतो.

(4) हाय-स्पीड अॅनालॉग सिग्नलच्या आसपास मोठ्या प्रमाणात GND व्हिया अनियमितपणे पंच करा जेणेकरून अॅनालॉग सिग्नल लवकर परत येईल. ते आवाज देखील शोषू शकते.

पीसीबी डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल रूटिंग नियम

नियम 1: हाय-स्पीड पीसीबी सिग्नल राउटिंग शील्डिंग नियम हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइनमध्ये, घड्याळांसारख्या की हाय-स्पीड सिग्नल लाईन्सच्या राउटिंगला संरक्षण देणे आवश्यक आहे. जर ढाल नसेल किंवा त्याचा फक्त काही भाग असेल तर यामुळे ईएमआय गळती होईल. शिल्डेड वायरला प्रति 1000 मील छिद्राने ग्राउंड करण्याची शिफारस केली जाते.

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

नियम 2: हाय-स्पीड सिग्नल रूटिंग बंद-लूप नियम

PCB बोर्डांच्या वाढत्या घनतेमुळे, अनेक PCB LAYOUT अभियंते राउटिंगच्या प्रक्रियेत चूक होण्याची शक्यता असते, म्हणजे, क्लॉक सिग्नल्स सारख्या हाय-स्पीड सिग्नल नेटवर्क, जे मल्टी-लेयर PCBs राउटिंग करताना क्लोज-लूप परिणाम देतात. अशा बंद लूपच्या परिणामी, एक लूप अँटेना तयार केला जाईल, जो EMI ची विकिरण तीव्रता वाढवेल.

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

नियम 3: हाय-स्पीड सिग्नल राउटिंग ओपन लूप नियम

नियम 2 नमूद करतो की हाय-स्पीड सिग्नलच्या बंद लूपमुळे EMI रेडिएशन होईल, परंतु ओपन लूपमुळे EMI रेडिएशन देखील होईल.

हाय-स्पीड सिग्नल नेटवर्क्स जसे की घड्याळ सिग्नल, एकदा ओपन-लूपचा परिणाम जेव्हा मल्टीलेयर पीसीबी रूट केला जातो तेव्हा एक रेखीय अँटेना तयार केला जाईल, ज्यामुळे EMI रेडिएशनची तीव्रता वाढते.

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

नियम 4: हाय-स्पीड सिग्नलचा वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा सातत्य नियम

हाय-स्पीड सिग्नलसाठी, लेयर्स दरम्यान स्विच करताना वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा सातत्य असणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते EMI रेडिएशन वाढवेल. दुसऱ्या शब्दांत, एकाच लेयरच्या वायरिंगची रुंदी सतत असणे आवश्यक आहे आणि वेगवेगळ्या स्तरांच्या वायरिंगची प्रतिबाधा सतत असणे आवश्यक आहे.

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

नियम 5: हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइनसाठी वायरिंग दिशा नियम

दोन समीप स्तरांमधील वायरिंगने उभ्या वायरिंगच्या तत्त्वाचे पालन केले पाहिजे, अन्यथा ते ओळींच्या दरम्यान क्रॉसस्टॉकला कारणीभूत ठरेल आणि EMI रेडिएशन वाढवेल.

थोडक्यात, समीप वायरिंग स्तर क्षैतिज आणि उभ्या वायरिंग दिशानिर्देशांचे अनुसरण करतात आणि उभ्या वायरिंग रेषांमधील क्रॉसस्टॉक दाबू शकतात.

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

नियम 6: हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइनमध्ये टोपोलॉजिकल संरचना नियम

हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइनमध्ये, सर्किट बोर्डच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाचे नियंत्रण आणि मल्टी-लोड परिस्थितीत टोपोलॉजिकल स्ट्रक्चरची रचना उत्पादनाचे यश किंवा अपयश थेट ठरवते.

आकृती डेझी चेन टोपोलॉजी दर्शवते, जे काही मेगाहर्ट्झमध्ये वापरल्यास फायदेशीर ठरते. हाय-स्पीड पीसीबी डिझाइनमध्ये मागील बाजूस तारेच्या आकाराची सममितीय रचना वापरण्याची शिफारस केली जाते.

PCB डिझाइन हाय-स्पीड अॅनालॉग इनपुट सिग्नल राउटिंग पद्धत आणि नियम

नियम 7: ट्रेस लांबीचा अनुनाद नियम

सिग्नल लाईनची लांबी आणि सिग्नलची वारंवारता यामध्ये अनुनाद आहे का ते तपासा, म्हणजेच जेव्हा वायरिंगची लांबी सिग्नल तरंगलांबी 1/4 च्या पूर्णांक गुणाकार असेल तेव्हा वायरिंग प्रतिध्वनित होईल आणि अनुनाद इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा पसरवेल. आणि हस्तक्षेप होऊ शकते.