اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

جي ڊيزائن ۾ پي سي بي بورڊ، تعدد جي تيزيءَ سان و increaseڻ سان ، اتي تمام گھڻي مداخلت ٿيندي جيڪا گھٽ تعدد پي سي بي بورڊ کان مختلف آھي. و Moreoverيڪ ، تعدد جي و increasingڻ ۽ ننatي ٿيڻ ۽ پي سي بي بورڊ جي گھٽ قيمت جي وچ ۾ تضاد سان ، ھي مداخلت و andيڪ ۽ و complicatedيڪ پيچيده ٿي ويندي.

حقيقي تحقيق ۾ ، اسان اھو نتيجو ڪي سگھون ٿا ته بنيادي طور تي مداخلت جا چار حصا آھن ، بشمول پاور سپلائي شور ، ٽرانسميشن لائين مداخلت ، ملنگ ۽ برقي مقناطيسي مداخلت (EMI). وسيع تعدد پي سي بي جي مختلف مداخلت وارن مسئلن جي تجزيي ذريعي ۽ ڪم ۾ مشق سان گڏ ، موثر حل پيش ڪيا ويا آھن.

ipcb

پهريون ، پاور سپلائي شور

و frequencyيڪ فريڪوئنسي سرڪٽ ۾ ، پاور سپلائي جو شور ظاھر ٿئي ٿو اعليٰ تعدد سگنل تي. Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. صاف فرش بلڪل اھم آھن جيترا صاف بجلي. ڇو؟ طاقت جون خاصيتون ڏيکاريل آھن شڪل 1 ۾. ظاھر آھي ، بجليءَ جي فراهميءَ ۾ ھڪڙي خاص رڪاوٽ آھي ، ۽ رڪاوٽ پوري پاور سپلائي تي ورھايل آھي ، تنھنڪري ، شور و theايو ويندو پاور سپلائي ۾.

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 سرڪٽ جي ڊيزائن ۾ ، اھو بھتر آھي ته پاور سپلائي کي ڊيزائين ڪيو و aي ھڪڙي پرت جي thanيٽ ۾ اڪثر ڪيسن ۾ ، انھيءَ لاءِ ته لوپ ھميشه گھٽ ۾ گھٽ رڪاوٽ جي رستي تي ھلي سگھي.

In addition, the power board must provide a signal loop for all generated and received signals on the PCB. This minimizes the signal loop and thus reduces noise, which is often overlooked by low-frequency circuit designers.

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

شڪل 1: طاقت جون خاصيتون

پي سي بي ڊيزائن ۾ طاقت جي شور کي ختم ڪرڻ جا ڪيترائي طريقا آھن:

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. If the opening of the power supply layer is too large, it is bound to affect the signal loop, the signal is forced to bypass, the loop area increases, and the noise increases. At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. شڪل 2 ڏسو

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

شڪل 2: بائي پاس سگنل لوپ جو عام رستو

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. اينالاگ ۽ ڊجيٽل پاور سپلائي ال separate ڪرڻ لاءِ: اعليٰ فريڪوئنسي وارا ڊوائيس عام طور تي ڊجيٽل شور لاءِ تمام حساس هوندا آهن ، تنهن ڪري twoنهي کي ال separated ٿيڻ گهرجي ، هڪ connectedئي سان connectedن theيل هجڻ گهرجي پاور سپلائي جي داخلي دروازي تي ، جيڪڏهن سگنل اينالاگ ۽ ڊجيٽل حصن تي. لفظ ، سگنل ۾ رکي سگھجن ٿا لوپ پار لوپ ايريا کي گھٽ ڪرڻ لاءِ. ڊجيٽل-اينالاگ اسپين سگنل لوپ لاءِ استعمال ڪيو ويو آھي شڪل 3 ۾.

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

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.

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

شڪل 4: رکي سگنل لائين جي powerرسان پاور ڪور

Two, transmission line

پي سي بي ۾ ر twoو possibleه ممڪن ٽرانسميشن لائينون آهن:

ربن لائين ۽ مائڪرو ويڪرو لائين جو س problem کان وڏو مسئلو عڪس آھي. غور ڪرڻ سان ڪيترائي مسئلا پيدا ٿيندا. مثال طور ، لوڊ سگنل اصل سگنل ۽ گونج سگنل جي سپر پوزيشن ھوندو ، جيڪو سگنل تجزيي جي ڏکيائي کي وائيندو. عڪاسي سبب ٿئي ٿي موٽ نقصان (واپسي نقصان) ، جيڪو سگنل کي متاثر ڪري ٿو جيترو خراب شور جي مداخلت جي طور تي:

1. سگنل edيھر موٽي اچي سگنل جي ماخذ ڏانھن و increaseائيندو سسٽم جو شور ، و moreيڪ مشڪل بڻائيندو وصول ڪندڙ لاءِ آواز کي فرق ڪرڻ سگنل کان؛

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:

(a) ٽرانسميشن لائينز جي رڪاوٽ بند ٿيڻ کان پاسو ڪريو. بند ٿيندڙ رڪاوٽ جو نقطو آھي ٽرانسميشن لائين ميوٽيشن جو نقطو ، جھڙوڪ س straightو ڪنڊ ، سوراخ ذريعي ، وغيره ، جيترو ٿي سگھي بچڻ گھرجي. طريقا: لڪير جي س straightي ڪنڊن کان بچڻ لاءِ ، جيترو پري و 45ڻ لاءِ XNUMX ° زاويه يا قوس ، وڏو زاويه به ٿي سگھي ٿو جيترو ٿي سگھي سوراخ ذريعي گھٽ ۾ گھٽ استعمال ڪريو ، eachاڪاڻ eachتہ ھر ھڪ سوراخ جي ذريعي ھڪڙو رڪاوٽ بند آھي ، جيئن تصوير ۾ ڏيکاريو ويو آھي. 5 Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. Becauseو ته ڪا به پائل لائين شور جو ذريعو آهي. جيڪڏھن پائل لائين مختصر آھي ، اھو connectedنجي سگھي ٿو ٽرانسميشن لائين جي آخر ۾؛ جيڪڏھن پائل لائين ڊگھي آھي ، اھو و transmissionندي مکيه ٽرانسميشن لائين کي ذريعو بڻائيندي ۽ وڏو عڪس پيدا ڪندي ، جيڪو مسئلو پيچيده ڪندو. ان کي استعمال نه ڪرڻ جي صلاح ڏني وئي آهي.

ٽيون ، جوڙو

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.

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

شڪل 6: عام رڪاوٽ جوڙو

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. ھي جوڙو تمام گھڻو گھٽجي ويو آھي ، تنھنڪري مداخلت کي گھٽ ڪرڻ لاءِ theن تارن کي twني سگھجي ٿو.

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 جي ماپ جو دارومدار onن لوپن جي قربت تي ، لوپ جي ايراضيءَ جي ماپ تي ، ۽ متاثر ٿيل لوڊ جي بيعزتيءَ تي.

5. پاور ڪيبل ڪپلنگ: اي سي يا ڊي سي پاور ڪيبلز برقي مقناطيسي مداخلت ذريعي مداخلت ڪن ٿا

otherين ڊوائيسز ڏانھن منتقل ڪريو.

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. Bothئي قسم جا ڪراس اسٽال و loadن ٿا لوڊ وedڻ سان ، تنھنڪري سگنل لائينون جيڪي حساس ھوندا آھن مداخلت سان حساس ھجڻ سبب.

2. سگنل لائينن جي وچ ۾ فاصلو وimizeايو و effectivelyي مؤثر طريقي سان capacitive crosstalk کي گھٽ ڪرڻ لاءِ. گرائونڊ مينيجمينٽ ، وائرنگ جي وچ ۾ فاصلو (جھڙوڪ فعال سگنل لائينون ۽ گرائونڊ لائينز اڪيلائيشن لاءِ ، خاص طور تي جمپ جي حالت ۾ سگنل لائين ۽ زمين جي وچ ۾ وقفي جي وچ ۾) ۽ ليڊ انڊيڪشن کي گھٽايو.

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. سمجھدار ڪراس اسٽاڪ لاءِ ، لوپ واري علائقي کي گھٽ ۾ گھٽ ڪرڻ گھرجي ، ۽ جيڪڏھن اجازت ڏني و ،ي ، لوپ کي ختم ڪيو وي.

5. Avoid signal sharing loops.

6. attentionيان ڏيو سگنل سالميت ڏانھن: ڊزائنر کي ھلائڻ گھرجي ويلڊنگ جي عمل ۾ پ endsاڙي سگنل سالميت کي حل ڪرڻ لاءِ. ڊزائنر ھن طريقي کي استعمال ڪندي سگنل سالميت جي س performanceي ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ بچائيندڙ تانبے ورق جي مائڪرو اسٽرپ ڊيگھ تي focusيان ڏئي سگھن ٿا. 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.

There are several ways to eliminate electromagnetic interference in PCB design:

1. لوپس کي گھٽ ڪريو: ھر لوپ ھڪڙو اينٽينا جي برابر آھي ، تنھنڪري اسان کي گھٽ ڪرڻ گھرجن لوپس جو تعداد ، لوپس جو علائقو ۽ لوپز جو اينٽينا اثر. 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.

اعلي تعدد پي سي بي ڊيزائن ٿئي ٿي مداخلت جا حل

شڪل 7: فلٽر جا قسم

3. The shielding. نتيجي طور مسئلي جي طوالت سان گڏوگڏ گھڻو بحث مباحثا بچائيندڙ آرٽيڪل ، ڪونھي ڪو خاص تعارف.

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

5. پي سي بي بورڊ جي ڊائيليٽرڪ ڪنسٽنٽ کي وaseايو ، جيڪو تيز فريڪوئنسي حصن کي روڪي سگھي ٿو جھڙوڪ بورڊ جي ويجھو ٽرانسميشن لائين radاھر نڪرڻ کان. 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.

2. Carefully considered wiring and proper terminations can eliminate reflections.

3. احتياط سان سمجھيو ويو وائرنگ ۽ مناسب ٽرمينيشن گھٽائي سگھجن ٿا ڪيپسيٽي ۽ انڊيٽڪ ڪراس اسٽال.

4. اي ايم سي گهرجن کي پورو ڪرڻ لاءِ شور دressionائڻ گھرجي.