PCB මිශ්‍ර සංඥා පරිපථයේ සැලසුම ඉතා සංකීර්ණයි. 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 බිම් සහ බල සැපයුමේ කොටස් සැලැස්ම මිශ්‍ර-සංඥා පරිපථවල ක්‍රියාකාරීත්වය ප්‍රශස්ත කළ හැක.

ඩිජිටල් සහ ඇනලොග් සංඥා අතර බාධා අඩු කරන්නේ කෙසේද? සැලසුම් කිරීමට පෙර විද්‍යුත් චුම්භක අනුකූලතාවයේ (EMC) මූලික මූලධර්ම දෙකක් තේරුම් ගත යුතුය: පළමු මූලධර්මය වන්නේ වත්මන් ලූපයේ ප්‍රදේශය අවම කිරීමයි; දෙවන මූලධර්මය නම් පද්ධතිය භාවිතා කරන්නේ එක් යොමු තලයක් පමණි. ඊට පටහැනිව, පද්ධතියට යොමු තල දෙකක් තිබේ නම්, එය ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවක් සෑදිය හැකිය (සටහන: කුඩා ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවක විකිරණ රේඛාවේ දිග, ගලන ධාරාවේ ප්‍රමාණය සහ සංඛ්‍යාතයට සමානුපාතික වේ). හැකි කුඩාම ලූපය හරහා සංඥාව නැවත නොපැමිණෙන්නේ නම්, විශාල වෘත්තාකාර ඇන්ටනාවක් සෑදිය හැක. මේ දෙකම හැකිතාක් ඔබේ නිර්මාණයෙන් වළකින්න.

ඩිජිටල් බිම සහ ඇනලොග් බිම් අතර හුදකලා වීම සඳහා මිශ්ර-සංඥා පරිපථ පුවරුවේ ඩිජිටල් බිම සහ ඇනලොග් බිම වෙන් කිරීමට යෝජනා කර ඇත. මෙම ප්රවේශය ශක්ය වුවද, එය බොහෝ විභව ගැටළු ඇත, විශේෂයෙන්ම විශාල හා සංකීර්ණ පද්ධති. වඩාත්ම තීරණාත්මක ගැටළුව වන්නේ පාර්ටිශන් ගැප් වයරින් හරස් නොකිරීමයි, පාර්ටිෂන් ගැප් වයරින් එක තරණය කළ පසු විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ සහ සිග්නල් ක්‍රොස්ටෝක් නාටකාකාර ලෙස වැඩි වේ. PCB නිර්මාණයේ වඩාත් පොදු ගැටළුව වන්නේ බිම හරහා හෝ බල සැපයුම හරහා සංඥා රේඛාව හරහා ඇතිවන EMI ගැටළුවයි.

රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අපි ඉහත ඛණ්ඩන ක්රමය භාවිතා කරන අතර, සංඥා රේඛාව භූමි දෙක අතර පරතරය විහිදේ, සංඥා ධාරාවෙහි ආපසු ගමන් මාර්ගය කුමක්ද? කොටස් කරන ලද ඉඩම් දෙක යම් ස්ථානයක (සාමාන්‍යයෙන් එක් ලක්ෂ්‍යයක තනි ලක්ෂ්‍යයක්) සම්බන්ධ වී ඇතැයි සිතමු, එහිදී පෘථිවි ධාරාව විශාල ලූපයක් සාදනු ඇත. විශාල ලූපය හරහා ගලා යන අධි සංඛ්‍යාත ධාරාව විකිරණ සහ ඉහළ භූමි ප්‍රේරණය ජනනය කරයි. විශාල පුඩුවක් හරහා ගලා යන පහත් මට්ටමේ ඇනලොග් ධාරාව බාහිර සංඥා මගින් බාධා කිරීම පහසුය. නරකම දෙය නම් බලශක්ති ප්රභවයේ කොටස් එකට සම්බන්ධ වූ විට, ඉතා විශාල ධාරා ලූපයක් සෑදී ඇත. මීට අමතරව, දිගු වයර් මගින් සම්බන්ධ කරන ලද ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් බිම් ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවක් සාදයි.

මිශ්‍ර-සංඥා පරිපථ පුවරු සැලසුම ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා යතුර වන්නේ භූමියට වත්මන් ආපසු ප්‍රවාහයේ මාර්ගය සහ ආකාරය අවබෝධ කර ගැනීමයි. බොහෝ නිර්මාණ ඉංජිනේරුවන් සලකනු ලබන්නේ ධාරාවෙහි නිශ්චිත මාර්ගය නොසලකා හරිමින් සංඥා ධාරාව ගලා යන ස්ථානය පමණි. බිම් ස්ථරය කොටස් කළ යුතු අතර කොටස් අතර පරතරය හරහා ගමන් කළ යුතු නම්, බිම් ස්ථර දෙක අතර සම්බන්ධක පාලමක් සෑදීමට සහ පසුව සම්බන්ධක පාලම හරහා ගමන් කිරීම සඳහා කොටස් කරන ලද භූමිය අතර තනි ලක්ෂ්ය සම්බන්ධතාවයක් සිදු කළ හැකිය. මේ ආකාරයෙන්, එක් එක් සංඥා රේඛාවට පහළින් සෘජු ධාරා ආපසු ගලා යන මාර්ගයක් සැපයිය හැකි අතර, එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් කුඩා ලූප් ප්රදේශයක් ඇති වේ.

දෘෂ්ය හුදකලා උපාංග හෝ ට්රාන්ස්ෆෝමර් ද ඛණ්ඩන පරතරය හරහා සංඥාව අවබෝධ කර ගැනීමට භාවිතා කළ හැක. පළමු සඳහා, එය ඛණ්ඩනය පරතරය විහිදුවන දෘශ්ය සංඥාව වේ. ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයකදී, කොටස් පරතරය විහිදුවන චුම්භක ක්ෂේත්‍රය වේ. අවකල සංඥා ද හැකි ය: සංඥා එක් පේළියකින් ගලා එන අතර අනෙක් රේඛාවෙන් ආපසු පැමිණෙන අතර, මෙම අවස්ථාවෙහිදී ඒවා අනවශ්‍ය ලෙස ආපසු ප්‍රවාහ මාර්ග ලෙස භාවිතා කරයි.

ඩිජිටල් සංඥා ඇනලොග් සංඥා වලට බාධා කිරීම ගවේෂණය කිරීම සඳහා, අපි මුලින්ම අධි සංඛ්යාත ධාරාවේ ලක්ෂණ තේරුම් ගත යුතුය. අධි-සංඛ්‍යාත ධාරාව සෑම විටම සංඥාවට සෘජුවම පහළින් අවම සම්බාධනය (ප්‍රේරණය) සහිත මාර්ගය තෝරා ගනී, එබැවින් යාබද ස්තරය බල සැපයුම් ස්තරය ද බිම් ස්ථරය ද යන්න නොසලකා ප්‍රතිලාභ ධාරාව යාබද පරිපථ ස්ථරය හරහා ගලා යයි.

ප්‍රායෝගිකව, සාමාන්‍යයෙන් කැමති වන්නේ ප්‍රතිසම සහ ඩිජිටල් කොටස් වලට ඒකාකාර PCB කොටසක් භාවිතා කිරීමයි. ප්‍රතිසම සංඥා පුවරුවේ සියලුම ස්ථර වල ප්‍රතිසම කලාපයට යොමු කර ඇති අතර ඩිජිටල් සංඥා ඩිජිටල් පරිපථ කලාපයට යොමු කෙරේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ඩිජිටල් සංඥා ආපසු ධාරාව ඇනලොග් සංඥාවේ බිමට ගලා නොයයි.

සංඛ්‍යාංක සංඥා වලින් ඇනලොග් සංඥා වලට බාධා ඇති වන්නේ සංඛ්‍යාංක සංඥා හරහා හෝ ඇනලොග් සංඥා පරිපථ පුවරුවේ ඩිජිටල් කොටස් හරහා ගමන් කරන විට පමණි. මෙම ගැටළුව ඛණ්ඩනය නොමැතිකම නිසා නොවේ, සැබෑ හේතුව ඩිජිටල් සංඥා වැරදි ලෙස රැහැන්වීමයි.

PCB සැලසුම ඩිජිටල් පරිපථ සහ ඇනලොග් පරිපථ කොටස සහ සුදුසු සංඥා රැහැන් හරහා ඒකාබද්ධ භාවිතා කරයි, සාමාන්‍යයෙන් වඩාත් දුෂ්කර පිරිසැලසුම් සහ රැහැන් ගැටළු විසඳා ගත හැකි නමුත්, බිම් ඛණ්ඩනය නිසා ඇති විය හැකි ගැටළු ඇති නොවේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, සැලසුමේ ගුණාත්මකභාවය තීරණය කිරීමේදී සංරචකවල පිරිසැලසුම සහ කොටස් කිරීම තීරණාත්මක වේ. නිවැරදිව සකස් කර ඇත්නම්, ඩිජිටල් බිම් ධාරාව පුවරුවේ ඩිජිටල් කොටසට සීමා වන අතර ඇනලොග් සංඥාවට බාධා නොකරනු ඇත. වයර් රීති වලට 100% අනුකූල වීම සහතික කිරීම සඳහා එවැනි රැහැන් පරෙස්සමින් පරීක්ෂා කර පරීක්ෂා කළ යුතුය. එසේ නොමැති නම්, නුසුදුසු සංඥා රේඛාවක් ඉතා හොඳ පරිපථ පුවරුවක් සම්පූර්ණයෙන්ම විනාශ කරයි.

A/D පරිවර්තකවල ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් බිම් කටු එකට සම්බන්ධ කරන විට, බොහෝ A/D පරිවර්තක නිෂ්පාදකයින් කෙටිම ඊයම් භාවිතයෙන් AGND සහ DGND අල්ෙපෙනති එකම අඩු සම්බාධක බිමකට සම්බන්ධ කිරීම නිර්දේශ කරයි (සටහන: බොහෝ A/D පරිවර්තක චිප්ස් ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් ග්‍රවුන්ඩ් එකට අභ්‍යන්තරව සම්බන්ධ නොකරන නිසා, ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් ග්‍රවුන්ඩ් බාහිර කටු හරහා සම්බන්ධ කළ යුතුය), DGND හා සම්බන්ධ ඕනෑම බාහිර සම්බාධකයක් පරපෝෂිතය හරහා IC තුළ ඇති ප්‍රතිසම පරිපථයට වැඩි සංඛ්‍යාංක ශබ්දයක් සම්බන්ධ කරයි. ධාරිතාව. මෙම නිර්දේශය අනුගමනය කරමින්, A/D පරිවර්තක AGND සහ DGND පින් දෙකම ඇනලොග් භූමියට සම්බන්ධ කිරීමට අවශ්‍ය වේ, නමුත් මෙම ප්‍රවේශය ඩිජිටල් සංඥා විසංයෝජන ධාරිත්‍රකයේ බිම් කෙළවර ප්‍රතිසම හෝ ඩිජිටල් භූමියට සම්බන්ධ කළ යුතුද යන්න වැනි ප්‍රශ්න මතු කරයි.

පද්ධතිය සතුව ඇත්තේ එක් A/D පරිවර්තකයක් නම්, ඉහත ගැටළුව පහසුවෙන් විසඳා ගත හැක. රූප සටහන 3 හි දැක්වෙන පරිදි, බිම බෙදී ඇති අතර A/D පරිවර්තකය යටතේ ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් බිම් කොටස් එකට සම්බන්ධ කර ඇත. මෙම ක්‍රමය අනුගමනය කරන විට, අඩවි දෙක අතර පාලමේ පළල IC පළලට සමාන බව සහතික කිරීම අවශ්‍ය වන අතර, කිසිදු සංඥා රේඛාවකට කොටස් පරතරය හරහා යා නොහැක.

පද්ධතියට බොහෝ A/D පරිවර්තක තිබේ නම්, උදාහරණයක් ලෙස, A/D පරිවර්තක 10ක් සම්බන්ධ කරන්නේ කෙසේද? එක් එක් A/D පරිවර්තකය යටතේ ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් බිම් සම්බන්ධ කර ඇත්නම්, බහු ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතාවයක් ඇති වන අතර, ප්‍රතිසම සහ ඩිජිටල් බිම් අතර හුදකලා වීම අර්ථ විරහිත වනු ඇත. ඔබ එසේ නොකරන්නේ නම්, ඔබ නිෂ්පාදකයාගේ අවශ්යතා උල්ලංඝනය කරයි.

හොඳම ක්රමය වන්නේ නිල ඇඳුමකින් ආරම්භ කිරීමයි. රූප සටහන 4 හි දැක්වෙන පරිදි, බිම ඒකාකාරව ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් කොටස් වලට බෙදී ඇත. මෙම පිරිසැලසුම ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් බිම් කටු සම්බන්ධ කිරීම සඳහා IC උපාංග නිෂ්පාදකයින්ගේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම පමණක් නොව, ලූප් ඇන්ටෙනා හෝ ඩයිපෝල් ඇන්ටනාව නිසා ඇතිවන EMC ගැටළු මඟහරවා ගනී.

මිශ්‍ර-සංඥා PCB සැලසුමේ ඒකාබද්ධ ප්‍රවේශය පිළිබඳව ඔබට සැකයක් ඇත්නම්, ඔබට සම්පූර්ණ පරිපථ පුවරුව තැබීමට සහ මාර්ගගත කිරීමට බිම් ස්ථරයේ කොටස් කිරීමේ ක්‍රමය භාවිතා කළ හැකිය. සැලසුමේ දී, පසුකාලීන අත්හදා බැලීමේ දී අඟල් 0/1 ට අඩු පරතරයකින් යුත් ජම්පර් හෝ 2 ohm ප්‍රතිරෝධක සමඟ පරිපථ පුවරුව පහසුවෙන් සම්බන්ධ කිරීමට අවධානය යොමු කළ යුතුය. සියලුම ස්ථර වල ප්‍රතිසම කොටසට ඉහලින් ඩිජිටල් සංඥා රේඛා නොමැති බවටත්, සංඛ්‍යාංක කොටසට ඉහලින් ප්‍රතිසම සංඥා රේඛා නොමැති බවටත් සහතික කර ගැනීම සඳහා කලාපකරණය සහ රැහැන් ඇදීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන්න. එපමණක් නොව, කිසිදු සංඥා රේඛාවක් බිම් පරතරය තරණය කිරීම හෝ බලශක්ති ප්රභවයන් අතර පරතරය බෙදීම නොකළ යුතුය. පුවරුවේ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ EMC ක්‍රියාකාරිත්වය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, 0 ohm ප්‍රතිරෝධකයක් හෝ ජම්පර් හරහා තට්ටු දෙක එකට සම්බන්ධ කිරීමෙන් පුවරුවේ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ EMC ක්‍රියාකාරිත්වය නැවත පරීක්ෂා කරන්න. පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල සංසන්දනය කිරීමේදී, සෑම අවස්ථාවකම පාහේ ඒකාබද්ධ විසඳුම බෙදීම් විසඳුමට සාපේක්ෂව ක්‍රියාකාරීත්වය සහ EMC කාර්ය සාධනය අනුව උසස් බව සොයා ගන්නා ලදී.

ඉඩම බෙදීමේ ක්‍රමය තවමත් ක්‍රියාත්මක වේද?

මෙම ප්රවේශය අවස්ථා තුනකදී භාවිතා කළ හැක: සමහර වෛද්ය උපකරණ රෝගියාට සම්බන්ධ පරිපථ සහ පද්ධති අතර ඉතා අඩු කාන්දු වන ධාරාවක් අවශ්ය වේ; සමහර කාර්මික ක්රියාවලි පාලන උපකරණවල ප්රතිදානය ඝෝෂාකාරී සහ අධි බලැති විද්යුත් යාන්ත්රික උපකරණවලට සම්බන්ධ විය හැකිය; තවත් අවස්ථාවක් වන්නේ PCB හි LAYOUT නිශ්චිත සීමාවන්ට යටත් වන විටය.

මිශ්‍ර-සංඥා PCB පුවරුවක සාමාන්‍යයෙන් වෙනම ඩිජිටල් සහ ප්‍රතිසම බල සැපයුම් ඇත, ඒවාට බෙදුණු බල සැපයුම් මුහුණතක් තිබිය හැකි සහ තිබිය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, බල සැපයුම් ස්ථරයට යාබද සංඥා රේඛා බල සැපයුම් අතර පරතරය තරණය කළ නොහැකි අතර, පරතරය හරස් කරන සියලුම සංඥා රේඛා විශාල ප්රදේශයට යාබද පරිපථ ස්ථරය මත පිහිටා තිබිය යුතුය. සමහර අවස්ථාවලදී, ඇනලොග් බල සැපයුම බලය මුහුණත බෙදීම වළක්වා ගැනීම සඳහා එක් මුහුණකට වඩා PCB සම්බන්ධතා සමඟ නිර්මාණය කළ හැක.

මිශ්ර සංඥා PCB හි කොටස් නිර්මාණය

මිශ්‍ර-සංඥා PCB නිර්මාණය සංකීර්ණ ක්‍රියාවලියකි, සැලසුම් ක්‍රියාවලිය පහත සඳහන් කරුණු කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතුය:

1. PCB වෙනම ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් කොටස් වලට බෙදන්න.

2. නිසි සංරචක සැකැස්ම.

3. A/D පරිවර්තකය කොටස් හරහා තබා ඇත.

4. බිම බෙදන්න එපා. පරිපථ පුවරුවේ ඇනලොග් කොටස සහ ඩිජිටල් කොටස ඒකාකාරව තබා ඇත.

5. පුවරුවේ සියලුම ස්ථර වල, ඩිජිටල් සංඥාව පුවරුවේ ඩිජිටල් කොටසෙහි පමණක් ගමන් කළ හැකිය.

6. පුවරුවේ සියලුම ස්ථර වල, ඇනලොග් සංඥා ගමන් කළ හැක්කේ පුවරුවේ ඇනලොග් කොටසෙහි පමණි.

7. ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් බලය වෙන් කිරීම.

8. විදුලි රැහැන් බෙදීම බල සැපයුම් පෘෂ්ඨයන් අතර පරතරය නොතැබිය යුතුය.

9. බෙදීම් බල සැපයුම් අතර පරතරය විහිදුවිය යුතු සංඥා රේඛා විශාල ප්රදේශයකට යාබදව ඇති රැහැන් ස්තරය මත පිහිටා තිබිය යුතුය.

10. පෘථිවි වත්මන් ප්රවාහයේ සැබෑ මාර්ගය සහ ආකාරය විශ්ලේෂණය කරන්න.

11. නිවැරදි රැහැන් නීති භාවිතා කරන්න.