site logo

අධි-සංඛ්‍යාත සහ අධිවේගී PCB නිර්මාණයේදී ඇතිවිය හැකි ගැටළු මොනවාද?

වර්තමානයේ, අධි-සංඛ්‍යාත සහ අධිවේගී PCB නිර්මාණය ප්‍රධාන ධාරාව බවට පත්ව ඇති අතර සෑම PCB පිරිසැලසුම් ඉංජිනේරුවෙක්ම ප්‍රවීණ විය යුතුය. මීළඟට, Banermei ඔබ සමඟ අධි-සංඛ්‍යාත සහ අධිවේගී PCB පරිපථවල දෘඩාංග විශේෂඥයින්ගේ නිර්මාණ අත්දැකීම් කිහිපයක් බෙදාගනු ඇති අතර, එය සැමට ප්‍රයෝජනවත් වනු ඇතැයි මම බලාපොරොත්තු වෙමි.

ipcb

1. අධි සංඛ්‍යාත මැදිහත්වීම් වළක්වා ගන්නේ කෙසේද?

අධි-සංඛ්‍යාත මැදිහත්වීම් වලක්වා ගැනීමේ මූලික අදහස වන්නේ අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා වල විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර මැදිහත්වීම අවම කිරීමයි, එය ඊනියා හරස්කඩ (Crosstalk) වේ. ඔබට අධිවේගී සංඥාව සහ ඇනලොග් සංඥාව අතර දුර වැඩි කළ හැක, නැතහොත් ඇනලොග් සංඥාව අසලින් බිම් ආරක්ෂක/ෂන්ට් ට්‍රේස් එක් කරන්න. ඩිජිටල් භූමියේ සිට ඇනලොග් බිම දක්වා ශබ්දය බාධා කිරීම කෙරෙහි ද අවධානය යොමු කරන්න.

2. අධිවේගී PCB සැලසුම් ක්‍රමලේඛන සැලසුම් කිරීමේදී සම්බාධනය ගැලපීම සලකා බලන්නේ කෙසේද?

අධිවේගී PCB පරිපථ නිර්මාණය කරන විට, සම්බාධනය ගැලපීම සැලසුම් මූලද්රව්ය වලින් එකකි. සම්බාධක අගයට රැහැන් ක්‍රමය සමඟ නිරපේක්ෂ සම්බන්ධතාවයක් ඇත, එනම් මතුපිට ස්ථරය (මයික්‍රොස්ට්‍රිප්) හෝ අභ්‍යන්තර ස්ථරය (ස්ට්‍රිප්ලයින්/ද්විත්ව තීරු රේඛාව), යොමු ස්ථරයෙන් දුර (බල ස්තරය හෝ බිම් ස්ථරය), රැහැන් පළල, පීසීබී ද්‍රව්‍ය වැනි , ආදිය. දෙකම ලුහුබැඳීමේ ලාක්ෂණික සම්බාධන අගයට බලපානු ඇත. එනම් සම්බාධනය අගය තීරණය කළ හැක්කේ වයරින් කිරීමෙන් පසුවය. සාමාන්‍යයෙන්, පරිපත ආකෘතියේ හෝ භාවිතා කරන ගණිතමය ඇල්ගොරිතමයේ සීමාව හේතුවෙන් අඛණ්ඩ සම්බාධනය සහිත සමහර රැහැන් තත්වයන් අනුකරණ මෘදුකාංගයට සැලකිල්ලට ගත නොහැක. මෙම අවස්ථාවේදී, ශ්‍රේණි ප්‍රතිරෝධය වැනි සමහර ටර්මිනේටර් (අවසන් කිරීම) පමණක් ක්‍රමානුරූප රූප සටහනේ වෙන් කළ හැක. ලුහුබැඳීමේ සම්බාධනය තුළ අත්හිටුවීමේ බලපෑම සමනය කරන්න. ගැටලුවට සැබෑ විසඳුම වන්නේ රැහැන්වීමේදී සම්බාධනය අත්හිටුවීම් වළක්වා ගැනීමට උත්සාහ කිරීමයි.

3. අධිවේගී PCB නිර්මාණයේදී, නිර්මාණකරු EMC සහ EMI නීති සලකා බැලිය යුතු අංශ මොනවාද?

සාමාන්‍යයෙන්, EMI/EMC නිර්මාණයට එකවර විකිරණ සහ මෙහෙයවන අංශ දෙකම සලකා බැලිය යුතුය. පළමුවැන්න ඉහළ සංඛ්‍යාත කොටසට (<30MHz) අයත් වන අතර දෙවැන්න අඩු සංඛ්‍යාත කොටස (<30MHz) වේ. එබැවින් ඔබට ඉහළ සංඛ්‍යාතය කෙරෙහි අවධානය යොමු කර අඩු සංඛ්‍යාත කොටස නොසලකා හැරිය නොහැක. හොඳ EMI/EMC නිර්මාණයක්, පිරිසැලසුම ආරම්භයේදී උපාංගයේ පිහිටීම, PCB ස්ටැක් සැකැස්ම, වැදගත් සම්බන්ධතා ක්‍රමය, උපාංග තේරීම යනාදිය සැලකිල්ලට ගත යුතුය. මීට පෙර වඩා හොඳ වැඩපිළිවෙළක් නොමැති නම්, එය පසුව විසඳනු ඇත. එය අඩක් උත්සාහයෙන් දෙගුණයක් ප්‍රති result ලය කර පිරිවැය වැඩි කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්රයේ පිහිටීම බාහිර සම්බන්ධකයට සමීප නොවිය යුතුය. අධිවේගී සංඥා හැකි තරම් අභ්යන්තර ස්ථරයට යා යුතුය. පරාවර්තන අඩු කිරීම සඳහා ලාක්ෂණික සම්බාධනය ගැලපීම සහ යොමු ස්ථරයේ අඛණ්ඩතාව කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න. උපාංගය මගින් තල්ලු කරන ලද සංඥාවේ ස්ලව් අනුපාතය උස අඩු කිරීම සඳහා හැකි තරම් කුඩා විය යුතුය. සංඛ්‍යාත සංරචක, විසංයෝජනය / බයිපාස් ධාරිත්‍රකයක් තෝරාගැනීමේදී, එහි සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරය බල තලයේ ශබ්දය අඩු කිරීම සඳහා අවශ්‍යතා සපුරාලන්නේද යන්න පිළිබඳව අවධානය යොමු කරන්න. ඊට අමතරව, විකිරණ අඩු කිරීම සඳහා ලූප් ප්‍රදේශය හැකිතාක් කුඩා කිරීමට (එනම්, ලූප් සම්බාධනය හැකි තරම් කුඩා කිරීමට) අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා ධාරාවේ ප්‍රතිලාභ මාර්ගය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න. අධි-සංඛ්‍යාත ශබ්ද පරාසය පාලනය කිරීම සඳහා බිම ද බෙදිය හැකිය. අවසාන වශයෙන්, PCB සහ නිවාස අතර චැසි බිම නිවැරදිව තෝරා ගන්න.

4. PCB පුවරුව තෝරා ගන්නේ කෙසේද?

PCB මණ්ඩලය තෝරා ගැනීම සැලසුම් අවශ්‍යතා සපුරාලීම සහ මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සහ පිරිවැය අතර සමතුලිතතාවයක් ඇති කළ යුතුය. සැලසුම් අවශ්යතා විද්යුත් සහ යාන්ත්රික කොටස් දෙකම ඇතුළත් වේ. සාමාන්යයෙන් මෙම ද්රව්යමය ගැටළුව ඉතා අධිවේගී PCB පුවරු (GHz ට වඩා වැඩි සංඛ්යාතයක්) නිර්මාණය කිරීමේදී වඩාත් වැදගත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, බහුලව භාවිතා වන FR-4 ද්‍රව්‍ය, GHz කිහිපයක සංඛ්‍යාතයක පාර විද්‍යුත් අලාභය සංඥා දුර්වල වීම කෙරෙහි විශාල බලපෑමක් ඇති කරන අතර එය සුදුසු නොවිය හැකිය. විදුලිය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, සැලසුම් කරන ලද සංඛ්‍යාතයට පාර විද්‍යුත් නියතය සහ පාර විද්‍යුත් අලාභය සුදුසු වේද යන්න පිළිබඳව අවධානය යොමු කරන්න.

5. අධික පිරිවැය පීඩනයකින් තොරව හැකිතාක් දුරට EMC අවශ්‍යතා සපුරාලන්නේ කෙසේද?

EMC නිසා PCB පුවරුවේ පිරිවැය වැඩි වීම සාමාන්‍යයෙන් පලිහ ආචරණය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා බිම් ස්ථර ගණන වැඩි වීම සහ ෆෙරයිට් බීඩ්, චෝක් සහ අනෙකුත් අධි-සංඛ්‍යාත හාර්මොනික් මර්දන උපාංග එකතු කිරීම හේතු වේ. මීට අමතරව, සමස්ත පද්ධතියම EMC අවශ්‍යතා සමත් කිරීමට වෙනත් ආයතනවල ආවරණ ව්‍යුහය ගැලපීම සාමාන්‍යයෙන් අවශ්‍ය වේ. පහත දැක්වෙන්නේ පරිපථය මගින් ජනනය වන විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ ආචරණය අවම කිරීම සඳහා PCB පුවරු නිර්මාණ ශිල්පීය ක්‍රම කිහිපයක් පමණි.

සංඥාව මගින් ජනනය වන ඉහළ සංඛ්‍යාත සංරචක අඩු කිරීම සඳහා මන්දගාමී සංඥා වේගයක් සහිත උපාංගයක් තෝරා ගැනීමට උත්සාහ කරන්න.

බාහිර සම්බන්ධකයට ඉතා සමීප නොවන අධි-සංඛ්‍යාත සංරචක ස්ථානගත කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න.

අධි-සංඛ්‍යාත පරාවර්තනය සහ විකිරණ අඩු කිරීම සඳහා අධිවේගී සංඥා වල සම්බාධනය ගැලපීම, රැහැන් ස්තරය සහ එහි ආපසු වත්මන් මාර්ගය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න.

බල තලයේ සහ භූමි තලයේ ශබ්දය සමනය කිරීම සඳහා ප්‍රමාණවත් සහ සුදුසු විසංයෝජන ධාරිත්‍රක එක් එක් උපාංගයේ බල සැපයුම් කටු මත තබන්න. ධාරිත්රකයේ සංඛ්යාත ප්රතිචාරය සහ උෂ්ණත්ව ලක්ෂණ සැලසුම් අවශ්යතා සපුරාලන්නේද යන්න පිළිබඳව විශේෂ අවධානය යොමු කරන්න.

බාහිර සම්බන්ධකය අසල බිම නිසි ලෙස බිමෙන් වෙන් කළ හැකි අතර, සම්බන්ධකයේ බිම අසල ඇති චැසි බිමට සම්බන්ධ කළ හැකිය.

සමහර විශේෂ අධිවේගී සංඥා වලට අමතරව Ground guard/shunt traces සුදුසු පරිදි භාවිතා කළ හැක. නමුත් ලුහුබැඳීමේ ලාක්ෂණික සම්බාධනය කෙරෙහි ආරක්ෂක/ෂන්ට් ට්‍රේස් වල බලපෑම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න.

බල ස්තරය බිම් ස්ථරයෙන් 20H හැකිලෙන අතර H යනු බල ස්ථරය සහ බිම් ස්ථරය අතර දුර වේ.

6. 2G ට වැඩි අධි සංඛ්‍යාත PCB සැලසුම් කිරීමේදී, මාර්ගගත කිරීමේදී සහ පිරිසැලසුමේදී අවධානය යොමු කළ යුතු අංශ මොනවාද?

2G ට වැඩි අධි-සංඛ්‍යාත PCBs ගුවන්විදුලි සංඛ්‍යාත පරිපථ නිර්මාණයට අයත් වන අතර ඒවා අධිවේගී ඩිජිටල් පරිපථ නිර්මාණය පිළිබඳ සාකච්ඡාවේ විෂය පථයට අයත් නොවේ. රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථයේ පිරිසැලසුම සහ මාර්ගගත කිරීම ක්‍රමානුකූලව සමඟ සලකා බැලිය යුතුය, මන්ද පිරිසැලසුම සහ මාර්ගගත කිරීම බෙදා හැරීමේ බලපෑම් ඇති කරයි. තවද, රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථ සැලසුම් කිරීමේදී සමහර උදාසීන උපාංග පරාමිතික නිර්වචන සහ විශේෂ හැඩැති තඹ තීරු හරහා සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ. එබැවින්, පරාමිතික උපාංග සැපයීමට සහ විශේෂ හැඩැති තඹ තීරු සංස්කරණය කිරීමට EDA මෙවලම් අවශ්‍ය වේ. උපදේශක මණ්ඩලයේ මෙම අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකි විශේෂ RF සැලසුම් මොඩියුලයක් ඇත. එපමණක් නොව, සාමාන්‍ය RF නිර්මාණය සඳහා විශේෂිත RF පරිපථ විශ්ලේෂණ මෙවලම් අවශ්‍ය වේ. කර්මාන්තයේ වඩාත්ම ප්‍රසිද්ධ වන්නේ උපදේශකගේ මෙවලම් සමඟ හොඳ අතුරු මුහුණතක් ඇති Agilent’s eesoft ය.

7. පරීක්ෂණ ලකුණු එකතු කිරීම අධිවේගී සංඥා වල ගුණාත්මක භාවයට බලපාන්නේද?

එය සංඥා ගුණාත්මක භාවයට බලපාන්නේද යන්න රඳා පවතින්නේ පරීක්ෂණ ලකුණු එකතු කිරීමේ ක්‍රමය සහ සංඥාව කෙතරම් වේගවත්ද යන්න මතය. මූලික වශයෙන්, අතිරේක පරීක්ෂණ ලක්ෂ්‍ය (පවත්නා හරහා හෝ DIP පින් එක පරීක්ෂණ ලක්ෂ්‍ය ලෙස භාවිතා නොකරන්න) රේඛාවට එක් කළ හැකිය හෝ රේඛාවෙන් කෙටි රේඛාවක් ඇද ගත හැකිය. පළමුවැන්න රේඛාවේ කුඩා ධාරිත්‍රකයක් එකතු කිරීමට සමාන වේ, දෙවැන්න අමතර ශාඛාවකි. මෙම තත්වයන් දෙකම අධි වේග සංඥාවට අඩු වැඩි වශයෙන් බලපානු ඇති අතර, බලපෑමේ ප්‍රමාණය සංඥාවේ සංඛ්‍යාත වේගය සහ සංඥාවේ දාර අනුපාතයට සම්බන්ධ වේ. බලපෑමේ විශාලත්වය අනුකරණය මගින් දැනගත හැක. ප්‍රතිපත්තිමය වශයෙන්, කුඩා පරීක්ෂණ ලක්ෂ්‍යය, වඩා හොඳ (ඇත්ත වශයෙන්ම, එය පරීක්ෂණ මෙවලමෙහි අවශ්‍යතා සපුරාලිය යුතුය) කෙටි ශාඛාව, වඩා හොඳය.