site logo

අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ PCB නිර්මාණයේ කුසලතා මොනවාද?

මෙම නිර්මාණය අධි-සංඛ්‍යාත PCB සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියක් වන අතර, අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථයේ ක්‍රියාකාරී ක්‍රියාකාරිත්වයට බොහෝ සාධක සෘජුවම බලපෑ හැකිය. අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ නිර්මාණය සහ රැහැන් ඇදීම සමස්ත සැලසුමටම ඉතා වැදගත් වේ. අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ PCB නිර්මාණය සඳහා පහත සඳහන් උපදෙස් දහය විශේෂයෙන් නිර්දේශ කෙරේ:

ipcb

1. බහු ස්ථර පුවරු රැහැන්

අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථවල ඉහළ අනුකලනයක් සහ ඉහළ රැහැන් ඝනත්වයක් ඇත. බහු ස්ථර පුවරු භාවිතා කිරීම රැහැන්ගත කිරීම සඳහා පමණක් නොව, මැදිහත්වීම් අඩු කිරීම සඳහා ඵලදායී ක්රමයක් ද අවශ්ය වේ. PCB පිරිසැලසුම් අදියරේදී, නිශ්චිත ස්ථර සංඛ්‍යාවක් සහිත මුද්‍රිත පුවරු ප්‍රමාණය සාධාරණ ලෙස තෝරා ගැනීමෙන් පලිහ සැකසීමට අතරමැදි ස්තරය සම්පූර්ණයෙන්ම භාවිතා කළ හැකිය, ළඟම ඇති භූගතකරණය වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගත හැකිය, සහ පරපෝෂිත ප්‍රේරණය ඵලදායී ලෙස අඩු කර සංඥාව කෙටි කරයි. සම්ප්‍රේෂණ දිග, තවමත් විශාල ලෙස පවත්වා ගනිමින් මෙම ක්‍රම සියල්ලම අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථවල විශ්වසනීයත්වයට ප්‍රයෝජනවත් වේ, එනම් සංඥා හරස් මැදිහත්වීම්වල විස්තාරය අඩු කිරීම වැනි. සමහර දත්ත පෙන්නුම් කරන්නේ එකම ද්රව්යය භාවිතා කරන විට, සිව්-ස්ථර පුවරුවේ ශබ්දය ද්විත්ව ඒක පාර්ශවීය පුවරුවට වඩා 20dB අඩු බවයි. කෙසේ වෙතත්, ගැටළුවක් ද තිබේ. PCB අර්ධ ස්ථර ගණන වැඩි වන තරමට නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය වඩාත් සංකීර්ණ වන අතර ඒකක පිරිවැය වැඩි වේ. මේ සඳහා අපට PCB පිරිසැලසුම සිදු කිරීමේදී සුදුසු ස්ථර සංඛ්‍යාවක් සහිත PCB පුවරු තෝරා ගැනීම අවශ්‍ය වේ. සාධාරණ සංරචක පිරිසැලසුම් සැලසුම් කිරීම සහ සැලසුම සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා නිවැරදි රැහැන් රීති භාවිතා කරන්න.

2. අධිවේගී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල අල්ෙපෙනති අතර ඊයම් නැමීම අඩු වන තරමට වඩා හොඳය

අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ රැහැන්වල ඊයම් වයරය සම්පූර්ණ සරල රේඛාවක් අනුගමනය කිරීම වඩාත් සුදුසුය, එය හැරවිය යුතුය. එය අංශක 45 ක කැඩුණු රේඛාවක් හෝ චක්රලේඛ චාපයක් මගින් හැරවිය හැක. මෙම අවශ්‍යතාවය අඩු සංඛ්‍යාත පරිපථවල තඹ තීරු සවි කිරීමේ ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා පමණක් භාවිතා වන අතර අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථවලදී මෙම අවශ්‍යතාවය සපුරා ඇත. එක් අවශ්‍යතාවයක් මගින් අධි-සංඛ්‍යාත සංඥාවල බාහිර විමෝචනය සහ අන්‍යෝන්‍ය සම්බන්ධ කිරීම අඩු කළ හැක.

3. අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ උපාංගයේ කටු අතර ඊයම් කෙටි වන තරමට වඩා හොඳය

සංඥාවේ විකිරණ තීව්‍රතාවය සංඥා රේඛාවේ ලුහුබැඳීමේ දිගට සමානුපාතික වේ. අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා ඊයම් දිගු වන තරමට එයට සමීප සංරචක වලට යුගල කිරීම පහසුය. එබැවින්, සංඥා ඔරලෝසුව සඳහා, ස්ඵටික ඔස්කිලේටරය, DDR දත්ත, LVDS රේඛා, USB රේඛා, HDMI රේඛා සහ අනෙකුත් අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා රේඛා හැකි තරම් කෙටි විය යුතුය.

4. අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ උපාංගයේ අල්ෙපෙනති අතර ඊයම් ස්තරය ප්‍රත්‍යාවර්ත වන තරමට වඩා හොඳය.

ඊනියා “ඊයම්වල අන්තර්-ස්ථර ප්‍රත්‍යාවර්තනය අඩු වන තරමට වඩා හොඳය” යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ සංරචක සම්බන්ධතා ක්‍රියාවලියේදී භාවිතා කරන අඩු vias (Via) වඩා හොඳ බවයි. පැත්තට අනුව, එක් හරහා 0.5pF බෙදා හරින ලද ධාරිතාවක් ගෙන ඒමට හැකි අතර, vias ගණන අඩු කිරීමෙන් වේගය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි කර දත්ත දෝෂ ඇතිවීමේ හැකියාව අඩු කළ හැකිය.

5. සමීප සමාන්තර මාර්ගගත කිරීමේදී සංඥා රේඛාව මගින් හඳුන්වා දුන් “හරස් දණ්ඩ” වෙත අවධානය යොමු කරන්න

අධි-සංඛ්‍යාත පරිපථ රැහැන් සංඥා රේඛාවල සමීප සමාන්තර මාර්ගගත කිරීම මගින් හඳුන්වා දුන් “හරස් දණ්ඩ” වෙත අවධානය යොමු කළ යුතුය. Crosstalk යනු සෘජුව සම්බන්ධ නොවූ සංඥා රේඛා අතර සම්බන්ධ කිරීමේ සංසිද්ධියයි. අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා සම්ප්‍රේෂණ රේඛාව ඔස්සේ විද්‍යුත් චුම්භක තරංග ආකාරයෙන් සම්ප්‍රේෂණය වන බැවින්, සංඥා රේඛාව ඇන්ටෙනාවක් ලෙස ක්‍රියා කරන අතර, විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ ශක්තිය සම්ප්‍රේෂණ රේඛාව වටා විමෝචනය වේ. සංඥා අතර විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් සම්බන්ධ වීම හේතුවෙන් අනවශ්‍ය ශබ්ද සංඥා ජනනය වේ. Crosstalk (Crosstalk) ලෙස හැඳින්වේ. PCB ස්ථරයේ පරාමිතීන්, සංඥා රේඛාවල පරතරය, ධාවන අන්තයේ සහ ලැබීමේ කෙළවරේ විද්යුත් ලක්ෂණ සහ සංඥා රේඛාව අවසන් කිරීමේ ක්රමය හරස්කඩ මත යම් බලපෑමක් ඇති කරයි. එබැවින්, අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා වල හරස්කඩ අඩු කිරීම සඳහා, රැහැන් ඇදීමේදී හැකිතාක් පහත සඳහන් දෑ කිරීම අවශ්‍ය වේ:

රැහැන් අවකාශය ඉඩ දෙන්නේ නම්, වඩාත් බැරෑරුම් හරස්කඩක් සහිත වයර් දෙක අතරට බිම් කම්බි හෝ බිම් තලයක් ඇතුළු කිරීම හුදකලා කිරීමට සහ හරස්කඩ අඩු කිරීමට කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකිය. සංඥා රේඛාව අවට අවකාශයේ කාලය වෙනස් වන විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති විට, සමාන්තර ව්‍යාප්තිය වැළැක්විය නොහැකි නම්, මැදිහත්වීම් විශාල ලෙස අඩු කිරීම සඳහා සමාන්තර සංඥා රේඛාවේ ප්‍රතිවිරුද්ධ පැත්තේ “බිම්” විශාල ප්‍රදේශයක් සකස් කළ හැකිය.

රැහැන් අවකාශය අවසර දෙන පදනම යටතේ, යාබද සංඥා රේඛා අතර පරතරය වැඩි කරන්න, සංඥා රේඛාවල සමාන්තර දිග අඩු කරන්න, සහ ඔරලෝසු රේඛාව සමාන්තර වෙනුවට යතුරු සංඥා රේඛාවට ලම්බක කිරීමට උත්සාහ කරන්න. එකම ස්ථරයේ සමාන්තර රැහැන්වීම පාහේ නොවැළැක්විය හැකි නම්, යාබද ස්ථර දෙකක දී, රැහැන්වල දිශාවන් එකිනෙකට ලම්බක විය යුතුය.

ඩිජිටල් පරිපථවල, සාමාන්‍ය ඔරලෝසු සංඥා යනු ඉහළ බාහිර හරස්කඩක් ඇති වේගවත් දාර වෙනස්වීම් සහිත සංඥා වේ. එබැවින්, සැලසුමේ දී, ඔරලෝසු රේඛාව බිම් රේඛාවකින් වට කළ යුතු අතර බෙදා හරින ලද ධාරිතාව අඩු කිරීම සඳහා වැඩි බිම් රේඛා සිදුරු කළ යුතු අතර එමඟින් හරස්කඩ අඩු වේ. අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා ඔරලෝසු සඳහා, අඩු වෝල්ටීයතා අවකල්‍ය ඔරලෝසු සංඥා භාවිතා කිරීමට උත්සාහ කරන්න සහ බිම් මාදිලිය ඔතා, පැකේජයේ බිම් විදීමෙහි අඛණ්ඩතාව කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න.

භාවිතයට නොගත් ආදාන පර්යන්තය අත්හිටුවීම නොකළ යුතුය, නමුත් භූගත හෝ බල සැපයුමට සම්බන්ධ කළ යුතුය (බල සැපයුම අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා ලූපයේ ද පදනම් වේ), මන්ද අත්හිටුවන ලද රේඛාව සම්ප්‍රේෂණ ඇන්ටෙනාවට සමාන විය හැකි අතර, භූගත කිරීම වළක්වයි. විමෝචනය. ක්‍රොස්ටෝක් ඉවත් කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රමය භාවිතා කිරීමෙන් සමහර විට ක්ෂණික ප්‍රතිඵල ලබා ගත හැකි බව ප්‍රායෝගිකව ඔප්පු කර ඇත.

6. ඒකාබද්ධ පරිපථ කොටසෙහි බල සැපයුම් පින් එකට අධි-සංඛ්‍යාත විසංයෝජන ධාරිත්‍රකය එක් කරන්න

ඉහළ සංඛ්‍යාත විසංයෝජන ධාරිත්‍රකයක් අසල ඇති එක් එක් සංයුක්ත පරිපථ කොටසෙහි බල සැපයුම් පින් එකට එකතු වේ. බල සැපයුම් පින් එකේ අධි-සංඛ්‍යාත විසංයෝජන ධාරිත්‍රකය වැඩි කිරීමෙන් බල සැපයුම් පින් එකෙහි අධි-සංඛ්‍යාත හාර්මොනික්ස් වල බාධා කිරීම් ඵලදායි ලෙස මැඩපැවැත්විය හැක.

7. අධි-සංඛ්‍යාත ඩිජිටල් සංඥා සහ ඇනලොග් සංඥා බිම් කම්බි වල බිම් වයරය හුදකලා කරන්න

ඇනලොග් ග්‍රවුන්ඩ් වයර්, ඩිජිටල් ග්‍රවුන්ඩ් වයර් යනාදිය පොදු බිම් වයරයට සම්බන්ධ කර ඇති විට, සම්බන්ධ කිරීමට හෝ සෘජුවම හුදකලා කිරීමට අධි-සංඛ්‍යාත චෝක් චුම්බක පබළු භාවිතා කර තනි ලක්ෂ්‍ය අන්තර් සම්බන්ධතාවය සඳහා සුදුසු ස්ථානයක් තෝරා ගන්න. අධි-සංඛ්‍යාත ඩිජිටල් සංඥාවේ භූගත වයරයේ භූගත විභවය සාමාන්‍යයෙන් නොගැලපේ. බොහෝ විට සෘජුවම දෙක අතර යම් වෝල්ටීයතා වෙනසක් ඇත. එපමනක් නොව, අධි-සංඛ්‍යාත ඩිජිටල් සංඥාවේ බිම් වයර් බොහෝ විට අධි-සංඛ්‍යාත සංඥාවේ ඉතා පොහොසත් හාර්මොනික් සංරචක අඩංගු වේ. ඩිජිටල් සිග්නල් ග්‍රවුන්ඩ් වයර් සහ ඇනලොග් සිග්නල් ග්‍රවුන්ඩ් වයරය සෘජුව සම්බන්ධ වූ විට, අධි-සංඛ්‍යාත සංඥාවේ හාර්මොනික්ස්, ග්‍රවුන්ඩ් වයර් කප්ලිං හරහා ඇනලොග් සංඥාවට බාධා කරයි. එබැවින්, සාමාන්‍ය තත්ත්වයන් යටතේ, අධි-සංඛ්‍යාත ඩිජිටල් සංඥාවේ බිම් වයරය සහ ඇනලොග් සංඥාවේ බිම් වයරය හුදකලා කළ යුතු අතර, සුදුසු ස්ථානයක තනි-ලක්ෂ්‍ය අන්තර් සම්බන්ධතා ක්‍රමයක් හෝ ඉහළ ක්‍රමයක් භාවිතා කළ හැකිය. සංඛ්යාත චොක් චුම්බක පබළු අන්තර් සම්බන්ධතාවය භාවිතා කළ හැක.

8. රැහැන් මගින් සාදන ලද ලූප වළක්වා ගන්න

සියලු වර්ගවල අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා ලුහුබැඳීම් හැකිතාක් ලූපයක් සෑදිය යුතු නොවේ. එය නොවැළැක්විය හැකි නම්, ලූප් ප්රදේශය හැකි තරම් කුඩා විය යුතුය.

9. හොඳ සංඥා සම්බාධනය ගැලපීම සහතික කළ යුතුය

සංඥා සම්ප්‍රේෂණ ක්‍රියාවලියේදී, සම්බාධනය නොගැලපෙන විට, සංඥාව සම්ප්‍රේෂණ නාලිකාවේ පරාවර්තනය වන අතර, පරාවර්තනය මඟින් සංස්ලේෂණය කරන ලද සංඥාව අතික්‍රමණයක් සාදනු ඇත, එමඟින් සංඥාව තාර්කික සීමාව ආසන්නයේ උච්චාවචනය වේ.

පරාවර්තනය තුරන් කිරීමේ මූලික ක්‍රමය නම් සම්ප්‍රේෂණ සංඥාවේ සම්බාධනය හොඳින් ගැලපීමයි. සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ බර සම්බාධනය සහ ලාක්ෂණික සම්බාධනය අතර වෙනස වැඩි වන තරමට පරාවර්තනය වැඩි වන බැවින් සංඥා සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ ලාක්ෂණික සම්බාධනය හැකිතාක් බර සම්බාධනයට සමාන කළ යුතුය. ඒ අතරම, PCB හි සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයට හදිසි වෙනස්වීම් හෝ කොන් තිබිය නොහැකි බව කරුණාවෙන් සලකන්න, සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයේ එක් එක් ලක්ෂ්‍යයේ සම්බාධනය අඛණ්ඩව තබා ගැනීමට උත්සාහ කරන්න, එසේ නොමැතිනම් සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයේ විවිධ කොටස් අතර පරාවර්තනයන් ඇත. මේ සඳහා අධිවේගී PCB රැහැන්වීමේදී, පහත සඳහන් රැහැන් රීති නිරීක්ෂණය කළ යුතුය:

USB රැහැන් රීති. USB සංඥා අවකල්‍ය මාර්ගගත කිරීම අවශ්‍ය වේ, රේඛාවේ පළල 10mil, රේඛා පරතරය 6mil, සහ බිම් රේඛාව සහ සංඥා රේඛා පරතරය 6mil වේ.

HDMI රැහැන් නීති. HDMI සංඥා අවකල්‍ය මාර්ගගත කිරීම අවශ්‍ය වේ, රේඛාවේ පළල 10mil, රේඛා පරතරය 6mil, සහ HDMI අවකල්‍ය සංඥා යුගල එක් එක් කට්ටල දෙක අතර පරතරය 20mil ඉක්මවයි.

LVDS රැහැන් රීති. LVDS සංඥා අවකල මාර්ගගත කිරීම අවශ්‍ය වේ, රේඛාවේ පළල 7mil, රේඛා පරතරය 6mil, අරමුණ වන්නේ HDMI හි අවකල සංඥා සම්බාධනය 100+-15% දක්වා පාලනය කිරීමයි.

DDR රැහැන් රීති. DDR1 හෝඩුවාවන් සඳහා හැකිතාක් සිදුරු හරහා නොයෑමට සංඥා අවශ්‍ය වේ, සංඥා රේඛා සමාන පළලකින් යුක්ත වන අතර රේඛා සමාන පරතරයකින් යුක්ත වේ. සංඥා අතර හරස්කඩ අඩු කිරීම සඳහා ලුහුබැඳීම් 2W මූලධර්මය සපුරාලිය යුතුය. DDR2 සහ ඉහළ අධිවේගී උපාංග සඳහා, අධි-සංඛ්‍යාත දත්ත ද අවශ්‍ය වේ. සංඥාවේ සම්බාධනය ගැලපීම සහතික කිරීම සඳහා රේඛා දිගට සමාන වේ.

10. සම්ප්‍රේෂණයේ අඛණ්ඩතාව සහතික කිරීම

සංඥා සම්ප්රේෂණයේ අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගෙන යාම සහ බිම බෙදීම නිසා ඇතිවන “භූමි පිම්ම සංසිද්ධිය” වැළැක්වීම.