සාරාංශය: මිශ්‍ර සංඥා පරිපථයේ සැලසුම PCB ඉතා සංකීර්ණ වේ. උපාංගවල පිරිසැලසුම සහ රැහැන්වීම සහ බල සැපයුම සහ බිම් වයර් සැකසීම පරිපථයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට සහ විද්‍යුත් චුම්භක අනුකූලතා ක්‍රියාකාරිත්වයට සෘජුවම බලපානු ඇත. මෙම ලිපියේ හඳුන්වා දී ඇති භූමියේ සහ බලයේ කොටස් සැලැස්ම මිශ්‍ර-සංඥා පරිපථවල ක්‍රියාකාරීත්වය ප්‍රශස්ත කළ හැක.

ඩිජිටල් සංඥා සහ ඇනලොග් සංඥා අතර අන්‍යෝන්‍ය මැදිහත්වීම් අඩු කරන්නේ කෙසේද? සැලසුම් කිරීමට පෙර, අපි විද්‍යුත් චුම්භක අනුකූලතාවයේ (EMC) මූලික මූලධර්ම දෙක තේරුම් ගත යුතුය: පළමු මූලධර්මය වන්නේ වත්මන් ලූපයේ ප්‍රදේශය අවම කිරීමයි; දෙවන මූලධර්මය නම් පද්ධතිය භාවිතා කරන්නේ එක් යොමු පෘෂ්ඨයක් පමණි. ඊට පටහැනිව, පද්ධතියට යොමු තල දෙකක් තිබේ නම්, එය ඩයිපෝල් ඇන්ටනාවක් සෑදිය හැකිය (සටහන: කුඩා ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවක විකිරණ ප්‍රමාණය රේඛාවේ දිග, ධාරාව ගලා යන ප්‍රමාණය සහ සංඛ්‍යාතයට සමානුපාතික වේ); සහ සංඥාව හැකිතාක් දුරට ගමන් කළ නොහැකි නම් කුඩා ලූපයක් නැවත පැමිණීමෙන් විශාල ලූප් ඇන්ටෙනාවක් සෑදිය හැක (සටහන: කුඩා ලූප් ඇන්ටෙනාවක විකිරණ ප්‍රමාණය ලූප් ප්‍රදේශයට සමානුපාතික වේ, ලූපය හරහා ගලා යන ධාරාව සහ හතරැස් සංඛ්යාතයේ). නිර්මාණයේදී හැකිතාක් මේ අවස්ථා දෙකෙන් වළකින්න.

ඩිජිටල් බිම් සහ ඇනලොග් බිම අතර හුදකලා වීම සාක්ෂාත් කර ගත හැකි වන පරිදි, මිශ්ර සංඥා පරිපථ පුවරුව මත ඩිජිටල් බිම් සහ ඇනලොග් බිම් වෙන් කිරීමට යෝජනා කෙරේ. මෙම ක්‍රමය ශක්‍ය වුවත්, විශේෂයෙන්ම සංකීර්ණ මහාපරිමාණ පද්ධතිවල විභව ගැටලු රාශියක් ඇත. වඩාත්ම තීරණාත්මක ගැටළුව වන්නේ එය බෙදීම් පරතරය හරහා ගමන් කළ නොහැකි වීමයි. බෙදීම් පරතරය ගමන් කළ පසු, විද්යුත් චුම්භක විකිරණ සහ සංඥා හරස්කඩ තියුනු ලෙස වැඩි වනු ඇත. PCB නිර්මාණයේ වඩාත් පොදු ගැටළුව වන්නේ සංඥා රේඛාව බෙදුණු බිම් හෝ බල සැපයුම හරහා ගොස් EMI ගැටළු ඇති කිරීමයි.

මිශ්‍ර-සංඥා PCB හි කොටස් නිර්මාණය සාක්ෂාත් කර ගන්නේ කෙසේද

රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අපි ඉහත සඳහන් කළ බෙදීමේ ක්රමය භාවිතා කරන අතර, සංඥා රේඛාව බිම් දෙක අතර පරතරය තරණය කරයි. සංඥා ධාරාවේ ආපසු ගමන් මාර්ගය කුමක්ද? බෙදී ඇති බිම් දෙක කොතැනක හෝ එකට සම්බන්ධ වී ඇති බව උපකල්පනය කිරීම (සාමාන්යයෙන් යම් ස්ථානයක තනි ලක්ෂ්ය සම්බන්ධතාවයක්), මෙම නඩුවේදී, බිම් ධාරාව විශාල ලූපයක් සාදනු ඇත. විශාල ලූපය හරහා ගලා යන අධි-සංඛ්‍යාත ධාරාව විකිරණ සහ ඉහළ භූමි ප්‍රේරණය ජනනය කරයි. අඩු මට්ටමේ ඇනලොග් ධාරාව විශාල ලූපය හරහා ගලා යයි නම්, ධාරාව බාහිර සංඥා මගින් පහසුවෙන් මැදිහත් වේ. නරකම දෙය නම්, බෙදී ඇති බිම් බල සැපයුමේ එකට සම්බන්ධ කළ විට, ඉතා විශාල ධාරා ලූපයක් සාදනු ඇත. මීට අමතරව, ඇනලොග් බිම සහ ඩිජිටල් බිම දිගු වයර් මගින් සම්බන්ධ කර ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවක් සාදා ඇත.

මිශ්‍ර-සංඥා පරිපථ පුවරු නිර්මාණය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා යතුර වන්නේ භූමියට ධාරාව නැවත පැමිණීමේ මාර්ගය සහ ක්‍රමය අවබෝධ කර ගැනීමයි. බොහෝ නිර්මාණ ඉංජිනේරුවන් සංඥා ධාරාව ගලා යන ස්ථානය පමණක් සලකනු ලබන අතර, ධාරාවෙහි නිශ්චිත මාර්ගය නොසලකා හරිනු ලැබේ. බිම් ස්ථරය බෙදිය යුතු නම් සහ බෙදීම් අතර පරතරය හරහා රැහැන්ගත කළ යුතු නම්, බිම් දෙක අතර සම්බන්ධතා පාලමක් සෑදීමට බෙදුණු බිම් අතර තනි-ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතාවයක් ඇති කළ හැකි අතර පසුව සම්බන්ධතා පාලම හරහා රැහැන්ගත කළ හැකිය. . මේ ආකාරයෙන්, එක් එක් සංඥා රේඛාව යටතේ සෘජු ධාරා ආපසු පැමිණීමේ මාර්ගයක් සැපයිය හැකිය, එවිට සෑදූ ලූප් ප්රදේශය කුඩා වේ.

දෘශ්‍ය හුදකලා උපාංග හෝ ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් භාවිතා කිරීමෙන් ඛණ්ඩන පරතරය හරහා සංඥාව ලබා ගත හැක. කලින් සඳහා, එය ඛණ්ඩන පරතරය තරණය කරන දෘශ්ය සංඥාව වේ; ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයකදී, ඛණ්ඩන පරතරය තරණය කරන්නේ චුම්බක ක්ෂේත්‍රයයි. තවත් ශක්‍ය ක්‍රමයක් නම් අවකල සංඥා භාවිතා කිරීමයි: සංඥාව එක් රේඛාවකින් ගලා එන අතර තවත් සංඥා රේඛාවකින් ආපසු පැමිණේ. මෙම නඩුවේදී, ආපසු මාර්ගයක් ලෙස බිම අවශ්ය නොවේ.

ඇනලොග් සංඥා වලට ඩිජිටල් සංඥා වල මැදිහත්වීම් ගැඹුරින් ගවේෂණය කිරීම සඳහා, අපි මුලින්ම අධි-සංඛ්‍යාත ධාරා වල ලක්ෂණ තේරුම් ගත යුතුය. අධි-සංඛ්‍යාත ධාරා සඳහා, සෑම විටම අවම සම්බාධනය සහිත (අඩුම ප්‍රේරණය) සහ සංඥාවට කෙළින්ම පහළින් ඇති මාර්ගය තෝරන්න, එබැවින් යාබද ස්ථරය බල ස්තරය ද බිම් ස්ථරය ද යන්න නොසලකා ප්‍රතිලාභ ධාරාව යාබද පරිපථ ස්ථරය හරහා ගලා යයි. .

සැබෑ වැඩ වලදී, එය සාමාන්‍යයෙන් ඒකාබද්ධ භූමියක් භාවිතා කිරීමට නැඹුරු වන අතර, PCB ඇනලොග් කොටසක් සහ ඩිජිටල් කොටසකට බෙදන්න. ඇනලොග් සංඥාව පරිපථ පුවරුවේ සියලුම ස්ථරවල ඇනලොග් ප්‍රදේශයට යොමු කර ඇති අතර ඩිජිටල් සංඥාව ඩිජිටල් පරිපථ ප්‍රදේශයට යොමු කෙරේ. මෙම අවස්ථාවේදී, ඩිජිටල් සංඥා ආපසු ධාරාව ඇනලොග් සංඥා බිමට ගලා නොයනු ඇත.

ඩිජිටල් සංඥාව පරිපථ පුවරුවේ ඇනලොග් කොටසේ හෝ ඇනලොග් සංඥාව පරිපථ පුවරුවේ ඩිජිටල් කොටසේ වයර් කළ විට පමණක්, ඩිජිටල් සංඥාව ඇනලොග් සංඥාවට බාධා කිරීම දිස්වේ. බෙදුණු බිමක් නොමැති නිසා මේ ආකාරයේ ගැටලුවක් ඇති නොවේ, සැබෑ හේතුව ඩිජිටල් සංඥාව වැරදි ලෙස රැහැන්වීමයි.

PCB සැලසුම ඩිජිටල් පරිපථ සහ ඇනලොග් පරිපථ කොටස් සහ සුදුසු සංඥා රැහැන් හරහා ඒකාබද්ධ භූමියක් භාවිතා කරයි, සාමාන්‍යයෙන් වඩාත් දුෂ්කර පිරිසැලසුම් සහ රැහැන් ගැටළු විසඳිය හැකි අතර, ඒ සමඟම, එය බිම් බෙදීම නිසා ඇති විය හැකි ගැටළු ඇති නොකරයි. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, සංරචකවල පිරිසැලසුම සහ කොටස් කිරීම නිර්මාණයේ වාසි සහ අවාසි තීරණය කිරීම සඳහා යතුර බවට පත්වේ. පිරිසැලසුම සාධාරණ නම්, ඩිජිටල් බිම් ධාරාව පරිපථ පුවරුවේ ඩිජිටල් කොටසට සීමා වන අතර ඇනලොග් සංඥාවට බාධා නොකරනු ඇත. රැහැන් රීති 100% ක් අනුකූල බව සහතික කිරීම සඳහා එවැනි රැහැන් පරෙස්සමින් පරීක්ෂා කර තහවුරු කළ යුතුය. එසේ නොමැති නම්, සංඥා රේඛාවක් වැරදි ලෙස මාර්ගගත කිරීම වෙනත් ආකාරයකින් ඉතා හොඳ පරිපථ පුවරුවක් සම්පූර්ණයෙන්ම විනාශ කරයි.

A/D පරිවර්තකයේ ඇනලොග් බිම් සහ ඩිජිටල් බිම් කටු එකට සම්බන්ධ කරන විට, බොහෝ A/D පරිවර්තක නිෂ්පාදකයින් යෝජනා කරන්නේ: AGND සහ DGND අල්ෙපෙනති කෙටිම ඊයම් හරහා එකම අඩු සම්බාධක බිමට සම්බන්ධ කරන්න. (සටහන: බොහෝ A/D පරිවර්තක චිප්ස් ඇනලොග් ග්‍රවුන්ඩ් සහ ඩිජිටල් ග්‍රවුන්ඩ් එකට සම්බන්ධ නොකරන නිසා, ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් ග්‍රවුන්ඩ් බාහිර පින් හරහා සම්බන්ධ කළ යුතුය.) DGND හා සම්බන්ධ ඕනෑම බාහිර සම්බාධකයක් පරපෝෂිත ධාරණාව සමත් වේ. වැඩි සංඛ්‍යාංක ඝෝෂාවක් IC එක තුළ ඇති ඇනලොග් පරිපථවලට සම්බන්ධ වේ. මෙම නිර්දේශයට අනුව, A/D පරිවර්තකයේ AGND සහ DGND පින් ඇනලොග් ග්‍රවුන්ඩ් එකට සම්බන්ධ කිරීමට අවශ්‍ය වේ, නමුත් මෙම ක්‍රමය මඟින් ඩිජිටල් සංඥා විසංයෝජන ධාරිත්‍රකයේ බිම් අග්‍රය ඇනලොග් භූමියට සම්බන්ධ කළ යුතුද යන්න වැනි ගැටළු ඇති වේ. හෝ ඩිජිටල් බිම.

මිශ්‍ර-සංඥා PCB හි කොටස් නිර්මාණය සාක්ෂාත් කර ගන්නේ කෙසේද

පද්ධතිය සතුව ඇත්තේ එක් A/D පරිවර්තකයක් නම්, ඉහත ගැටළු පහසුවෙන් විසඳා ගත හැක. රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, බිම බෙදා, A/D පරිවර්තකය යටතේ ඇනලොග් බිම සහ ඩිජිටල් බිම් එකට සම්බන්ධ කරන්න. මෙම ක්‍රමය අනුගමනය කරන විට, බිම් දෙක අතර සම්බන්ධක පාලමේ පළල IC හි පළලට සමාන බව සහතික කිරීම අවශ්‍ය වන අතර ඕනෑම සංඥා රේඛාවකට බෙදීම් පරතරය තරණය කළ නොහැක.

පද්ධතියේ A/D පරිවර්තක බොහොමයක් තිබේ නම්, උදාහරණයක් ලෙස, A/D පරිවර්තක 10 ක් සම්බන්ධ කරන්නේ කෙසේද? එක් එක් A/D පරිවර්තකය යටතේ ප්‍රතිසම බිම් සහ ඩිජිටල් බිම් එකට සම්බන්ධ කර ඇත්නම්, බහු-ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතාවය ජනනය වන අතර, ප්‍රතිසම භූමිය සහ ඩිජිටල් භූමිය අතර හුදකලා වීම අර්ථ විරහිත වේ. ඔබ මේ ආකාරයෙන් සම්බන්ධ නොවන්නේ නම්, එය නිෂ්පාදකයාගේ අවශ්යතා උල්ලංඝනය කරයි.