ကြိမ်နှုန်းမြင့် PCB ဒီဇိုင်းသည်အနှောင့်အယှက်ဖြေရှင်းနည်းများကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်

၏ဒီဇိုင်း၌ PCB ဘုတ်အဖွဲ့ကြိမ်နှုန်းလျင်မြန်စွာတိုးတက်လာခြင်းနှင့်ကြိမ်နှုန်းနိမ့် PCB board များနှင့်ကွဲပြားသောအနှောင့်အယှက်များစွာရှိလိမ့်မည်။ ထို့ပြင်ကြိမ်နှုန်းတိုးလာခြင်းနှင့် miniaturization နှင့် PCB board ၏ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးခြင်းတို့အကြားဆန့်ကျင်ဘက်များနှင့်အတူဤအနှောင့်အယှက်များသည် ပို၍ ပို၍ ရှုပ်ထွေးလာလိမ့်မည်။

အမှန်တကယ်သုတေသနတွင်ပါ ၀ င်စွက်ဖက်မှုဆူညံသံ၊ ဓာတ်အားလိုင်းမှဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှု၊ ဆက်နွှယ်မှုနှင့်လျှပ်စစ်သံလိုက်စွက်ဖက်မှု (EMI) အပါအ ၀ င်စွက်ဖက်မှု၏သွင်ပြင်လေးချက်ရှိသည်။ ကြိမ်နှုန်းမြင့် PCB ၏အမျိုးမျိုးသောဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုပြသနာများကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းအားဖြင့်အလုပ်၌အလေ့အကျင့်နှင့်ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်ထိရောက်သောဖြေရှင်းနည်းများကိုရှေ့တန်းတင်သည်။

ပထမ ဦး စွာ power supply ဆူညံသံ

ကြိမ်နှုန်းမြင့်ဆားကစ်တွင်ပါဝါထောက်ပံ့ပေးသည့်ဆူညံသံသည်ကြိမ်နှုန်းမြင့်အချက်ပြမှုအပေါ်သိသာထင်ရှားသောသြဇာလွှမ်းမိုးမှုရှိသည်။ Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. သန့်ရှင်းသောကြမ်းပြင်များသည်သန့်ရှင်းသောလျှပ်စစ်မီးကဲ့သို့အရေးကြီးသည်။ အဘယ်ကြောင့်? ပါဝါလက္ခဏာများကိုပုံ ၁ တွင်ပြထားသည်။ သိသာထင်ရှားသည့်အချက်မှာပါဝါထောက်ပံ့ရေးတွင်အတားအဆီးတစ်ခုရှိသည်၊ ၎င်းကို impedance ကိုပါဝါထောက်ပံ့ရေးတစ်ခုလုံးအပေါ်ဖြန့်ဝေသည်၊ ထို့ကြောင့်ပါ ၀ င်သံကိုထပ်တိုးလိမ့်မည်။

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. hf circuit design တွင် Loop သည်အနိမ့်ဆုံးအတားအဆီး၏လမ်းကြောင်းအတိုင်းအမြဲလည်ပတ်နိုင်အောင်၊ ကိစ္စအများစုတွင်ဘတ်စ်ကားကဲ့သို့အလွှာတစ်ခုအဖြစ်ပါဝါထောက်ပံ့မှုကိုဒီဇိုင်းထုတ်ရန် ပို၍ ကောင်းသည်။

ထို့အပြင်ပါဝါဘုတ်သည် PCB ပေါ်တွင်ထုတ်လုပ်ပြီးလက်ခံရရှိသောအချက်ပြများအားလုံးအတွက် signal loop ကိုထောက်ပံ့ပေးရမည်။ ၎င်းသည် signal loop ကိုလျော့နည်းစေပြီးမကြာခဏကြိမ်နှုန်းနိမ့် circuit designer များကလစ်လျှူရှုသောဆူညံသံများကိုလျှော့ချပေးသည်။

ကြိမ်နှုန်းမြင့် PCB ဒီဇိုင်းသည်အနှောင့်အယှက်ဖြေရှင်းနည်းများကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်

ပုံ 1: ပါဝါဝိသေသလက္ခဏာများ

PCB ဒီဇိုင်းတွင်ပါဝါဆူညံသံကိုဖယ်ရှားရန်နည်းလမ်းများစွာရှိသည်။

1. Note the through hole on the board: the through hole requires etched openings on the power supply layer to leave space for the through hole to pass through. ပါဝါထောက်ပံ့ရေးအလွှာ၏အဖွင့်သည်ကြီးလွန်းပါက signal loop ကိုထိခိုက်စေမည်၊ အချက်ပြကိုရှောင်ကွင်းရန်၊ loop ဧရိယာတိုးလာပြီးဆူညံသံတိုးလာသည်။ At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. ပုံ ၁ ကိုကြည့်ပါ။

ပုံ ၂ – ရှောင်ကွင်းအချက်ပြကွင်း၏ဘုံလမ်းကြောင်း

2. The connection line needs enough ground: each signal needs to have its own proprietary signal loop, and the loop area of the signal and loop is as small as possible, that is to say, the signal and loop should be parallel.

3. ခွဲရန် Analog နှင့် digital power supply: ကြိမ်နှုန်းမြင့်ကိရိယာများသည်ယေဘူယျအားဖြင့် digital noise ကိုအလွန်အထိခိုက်လွယ်သည်၊ ထို့ကြောင့်နှစ်ခုကိုခွဲထားသင့်သည်၊ power supply ၏ ၀ င်ပေါက်၌အချက်ပြလျှင် analog နှင့် digital အစိတ်အပိုင်းများကို ဖြတ်၍ အချက်ပြပါ။ စကားလုံးများကို loop ဧရိယာကိုလျှော့ချရန်ပတ် ၀ န်းကျင်ရှိ signal ကိုနေရာတွင်ထားနိုင်သည်။ signal loop အတွက်သုံးသော digital-analog span ကိုပုံ ၃ တွင်ပြထားသည်။

Figure 3: Digital – analog span for signal loop

4. Avoid overlapping of separate power supplies between layers: otherwise circuit noise can easily pass through parasitic capacitive coupling.

5. Isolate sensitive components: such as PLL.

6. Place the power cable: To reduce the signal loop, place the power cable on the edge of the signal line to reduce the noise, as shown in Figure 4.

ပုံ ၄ – ဓာတ်အားကြိုးကိုအချက်ပြလိုင်းနားမှာထားပါ

Two, transmission line

PCB တွင်ဖြစ်နိုင်သောသွယ်တန်းသောလိုင်းနှစ်ခုသာရှိသည်။

ဖဲကြိုးလိုင်းနှင့်မိုက်ခရိုဝေ့လိုင်း၏အကြီးမားဆုံးပြဿနာမှာရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းဖြစ်သည်။ ရောင်ပြန်ဟပ်ခြင်းသည်ပြဿနာများစွာဖြစ်စေသည်။ ဥပမာအားဖြင့် load signal သည်မူလ signal နှင့် superchoition ဖြစ်လိမ့်မည်၊ ၎င်းသည် signal ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း၏အခက်အခဲကိုတိုးစေလိမ့်မည်။ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုသည်အသံဆူညံသံကိုအနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသကဲ့သို့အချက်ပြကိုထိခိုက်စေသောဆုံးရှုံးမှု (return loss) ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။

၁။ အချက်ပြအရင်းအမြစ်သို့ပြန်ရောက်သောအချက်ပြစနစ်သည်အသံဆူညံမှုကိုတိုးစေပြီး၎င်းအားလက်ခံသူအားအချက်ပြသံမှခွဲခြားရန်ပိုမိုခက်ခဲစေသည်။

2. Any reflected signal will basically degrade the signal quality and change the shape of the input signal. Generally speaking, the solution is mainly impedance matching (for example, the impedance of the interconnection should very match the impedance of the system), but sometimes the calculation of impedance is more troublesome, you can refer to some transmission line impedance calculation software. The methods of eliminating transmission line interference in PCB design are as follows:

(က) ဓာတ်အားလိုင်းသွယ်တန်းမှုအတားအဆီးပြတ်တောက်ခြင်းကိုရှောင်ပါ။ အဆက်မပြတ်အတားအဆီး၏အချက်မှာအဖြောင့်ထောင့်၊ အပေါက်မှတဆင့်သွယ်တန်းလိုင်းပြောင်းခြင်း၏အချက်ဖြစ်သည်။ တတ်နိုင်သမျှရှောင်ကြဉ်သင့်သည်။ နည်းလမ်းများ၊ မျဉ်းဖြောင့်ထောင့်များကိုရှောင်ရှားရန်၊ ၄၅ °ထောင့်သို့ arc သို့သွားနိုင်သလောက်၊ ကြီးမားသော Angle လည်းရှိနိုင်သည်။ အပေါက်များမှတဆင့်အတတ်နိုင်ဆုံးနည်းနိုင်သမျှနည်းအောင်သုံးပါ၊ အကြောင်းမှာအပေါက်တစ်ပေါက်စီသည် impedance discontinuity ဖြစ်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ၅; Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော်မီးပုံလိုင်းသည်ဆူညံသံများကြောင့်ဖြစ်သည်။ မီးပုံလိုင်းတိုလျှင်၎င်းကိုဓာတ်အားလိုင်း၏အဆုံးတွင်ဆက်သွယ်နိုင်သည်။ မီးပုံလိုင်းရှည်လျှင်၎င်းသည်ပင်မဓာတ်အားလိုင်းမှပင်မဓာတ်အားကို ယူ၍ ပြဿနာကိုရှုပ်ထွေးစေမည့်ကြီးစွာသောရောင်ပြန်ဟပ်မှုကိုထုတ်ပေးလိမ့်မည်။ ၎င်းကိုမသုံးရန်အကြံပြုသည်။

တတိယအချက်မှာ coupling ဖြစ်သည်

1. Common impedance coupling: it is a common coupling channel, that is, the interference source and the interfered device often share some conductors (such as loop power supply, bus, and common grounding), as shown in Figure 6.

ပုံ 6: ဘုံ impedance coupling

In this channel, the drop back of the Ic causes a common-mode voltage in the series current loop, affecting the receiver.

2. The field common-mode coupling will cause the radiation source to cause common-mode voltages in the loop formed by the interfered circuit and on the common reference surface.

If the magnetic field is dominant, the value of the common-mode voltage generated in the series ground circuit is Vcm=-(△B/△t)* area (where △B= change in magnetic induction intensity). If it is an electromagnetic field, when its electric field value is known, its induced voltage: Vcm=(L* H *F*E)/48, the formula is suitable for L(m)=150MHz, beyond this limit, the calculation of the maximum induced voltage can be simplified as: Vcm=2* H *E.

3. Differential mode field coupling: refers to the direct radiation by wire pair or circuit board on the lead and its loop induction received. If you get as close to the two wires as possible. ဤဆက်နွှယ်မှုသည်အလွန်လျော့ကျသွားပြီးအနှောင့်အယှက်များကိုလျှော့ချရန်ဝါယာနှစ်ခုကိုအတူတကွလိမ်နိုင်သည်။

4. Inter-line coupling (crosstalk) can cause unwanted coupling between any line or parallel circuit, which will greatly damage the performance of the system. Its type can be divided into capacitive crosstalk and perceptual crosstalk.

The former is because the parasitic capacitance between the lines makes the noise on the noise source coupled to the noise receiving line through current injection. The latter can be thought of as the coupling of signals between the primary stages of an unwanted parasitic transformer. inductive crosstalk အရွယ်အစားသည် loops နှစ်ခု၏အနီးအနား၊ loop ဧရိယာ၏အရွယ်အစားနှင့်ဝန်၏ impedance အပေါ်မူတည်သည်။

၅။ ပါဝါကြိုးဆက်ခြင်း: ac သို့မဟုတ် DC ပါဝါကေဘယ်များသည်လျှပ်စစ်သံလိုက်စွက်ဖက်ခြင်းဖြင့်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်သည်

အခြားစက်များသို့လွှဲပြောင်းပါ။

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. crosstalk အမျိုးအစားနှစ်ခုစလုံးသည် load impedance တိုးလာသည်နှင့်အမျှ crosstalk ကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသောအနှောင့်အယှက်ပေးသော signal လိုင်းများကိုစနစ်တကျရပ်စဲသင့်သည်။

၂။ capacitive crosstalk ကိုထိရောက်စွာလျှော့ချရန်အချက်ပြလိုင်းများကြားအကွာအဝေးကို maximize လုပ်ပါ။ မြေပြင်စီမံခန့်ခွဲမှု၊ ဝါယာကြိုးများအကြားအကွာအဝေး (အထူးသဖြင့်အချက်ပြလိုင်းနှင့်မြေပြင်ကြားအကြားခုန်တက်မှုအခြေအနေ) နှင့်ဝိုင်ယာကြိုးများအကြားအကွာအဝေးနှင့် ဦး ဆောင်လမ်းပြမှုကိုလျှော့ချပါ။

3. Capacitive crosstalk can also be effectively reduced by inserting a ground wire between adjacent signal lines, which must be connected to the formation every quarter of a wavelength.

4. အသိဥာဏ်ရှိသော crosstalk အတွက် loop area ကို minimize လုပ်သင့်ပြီးခွင့်ပြုလျှင် loop ကိုဖယ်ရှားပစ်သင့်သည်။

5. Avoid signal sharing loops.

၆။ အချက်ပြသမာဓိကိုဂရုပြုပါ၊ အချက်ပြဒီဇိုင်နာသည်အချက်ပြသမာဓိကိုဖြေရှင်းရန်ဂဟေဆော်လုပ်ငန်းစဉ်၌အဆုံးသတ်ကိုအကောင်အထည်ဖော်သင့်သည်။ ဤချဉ်းကပ်မှုကိုအသုံးပြုသောဒီဇိုင်နာများသည်အချက်ပြသမာဓိ၏ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကိုရယူရန်အကာအရံကြေးနီပြား၏ microstrip အရှည်ကိုအာရုံစိုက်နိုင်သည်။ For systems with dense connectors in the communication structure, the designer can use a PCB as the terminal.

Four, electromagnetic interference

As the speed increases, EMI becomes more and more serious and presents in many aspects (such as electromagnetic interference at interconnects). High-speed devices are particularly sensitive to this and will receive high-speed spurious signals, while low-speed devices will ignore such spurious signals.

PCB ဒီဇိုင်းတွင်လျှပ်စစ်သံလိုက်စွက်ဖက်မှုကိုဖယ်ရှားရန်နည်းလမ်းများစွာရှိသည်။

1. loops များကိုလျှော့ချပါ။ loop တစ်ခုစီသည် antenna တစ်ခုနှင့်ညီမျှသည်၊ ထို့ကြောင့် loops အရေအတွက်၊ loops ဧရိယာနှင့် loops ၏ antenna effect ကိုအနည်းဆုံးဖြစ်အောင်လုပ်ဖို့လိုသည်။ Make sure the signal has only one loop path at any two points, avoid artificial loops and use the power layer whenever possible.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI on both the power line and the signal line. There are three methods: decoupling capacitor, EMI filter and magnetic element. EMI filter is shown in Figure 7.

ပုံ ၇ – စစ်ထုတ်မှုအမျိုးအစားများ

3. The shielding. ရလဒ်အနေနှင့်ဆောင်းပါး၏အကာအကွယ်အကာအကွယ်များစွာ၏ရလဒ်ဖြစ်သောကြောင့်တိကျသောမိတ်ဆက်ခြင်းမရှိတော့ပါ။

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

၅။ PCB board ၏ dielectric constant ကိုတိုးမြှင့်ပါ၊ board အနီးရှိထုတ်လွှင့်လိုင်းကဲ့သို့မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းအစိတ်အပိုင်းများကိုကာကွယ်နိုင်သည်။ Increase the thickness of PCB board, minimize the thickness of microstrip line, can prevent electromagnetic line spillover, can also prevent radiation.

At this point, we can conclude that in hf PCB design, we should follow the following principles:

1. Unification and stability of power supply and ground.

၂။ ဝါယာကြိုးများနှင့်သင့်လျော်သောရပ်စဲမှုများအားဂရုတစိုက်စဉ်းစားခြင်းသည်ရောင်ပြန်များကိုဖယ်ရှားနိုင်သည်။

၃။ ဝါယာကြိုးများနှင့်သင့်လျော်သောရပ်စဲခြင်းများကိုဂရုတစိုက်စဉ်းစားခြင်းသည် capacitive နှင့် inductive crosstalk ကိုလျှော့ချနိုင်သည်။

၄။ EMC လိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန်ဆူညံသံကိုနှိမ်နင်းရန်လိုအပ်သည်။