சுருக்கம்: கலப்பு சமிக்ஞை சுற்று வடிவமைப்பு பிசிபி மிகவும் சிக்கலானது. கூறுகளின் தளவமைப்பு மற்றும் வயரிங் மற்றும் மின்சாரம் மற்றும் தரை கம்பியின் செயலாக்கம் ஆகியவை சுற்று செயல்திறன் மற்றும் மின்காந்த இணக்கத்தன்மை செயல்திறனை நேரடியாக பாதிக்கும். இந்த கட்டுரையில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட தரை மற்றும் சக்தியின் பகிர்வு வடிவமைப்பு கலப்பு-சிக்னல் சுற்றுகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியும்.

டிஜிட்டல் சிக்னலுக்கும் அனலாக் சிக்னலுக்கும் இடையிலான பரஸ்பர குறுக்கீட்டை எவ்வாறு குறைப்பது? வடிவமைப்பதற்கு முன், மின்காந்த இணக்கத்தன்மையின் (EMC) இரண்டு அடிப்படைக் கொள்கைகளை நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்: தற்போதைய சுழற்சியின் பரப்பளவைக் குறைப்பதே முதல் கொள்கை; இரண்டாவது கொள்கை என்னவென்றால், கணினி ஒரே ஒரு மேற்பரப்பை மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது. மாறாக, கணினியில் இரண்டு குறிப்புத் தளங்கள் இருந்தால், இருமுனை ஆண்டெனாவை உருவாக்க முடியும் (குறிப்பு: ஒரு சிறிய இருமுனை ஆண்டெனாவின் கதிர்வீச்சு அளவு கோட்டின் நீளம், பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றின் விகிதாசாரமாகும்); சிக்னல் முடிந்தவரை கடந்து செல்ல முடியாவிட்டால், ஒரு சிறிய லூப் திரும்பும் போது ஒரு பெரிய லூப் ஆண்டெனாவை உருவாக்கலாம் (குறிப்பு: ஒரு சிறிய லூப் ஆண்டெனாவின் கதிர்வீச்சு அளவு லூப் பகுதி, லூப் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் மற்றும் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். அதிர்வெண்ணின்). வடிவமைப்பில் இந்த இரண்டு சூழ்நிலைகளையும் முடிந்தவரை தவிர்க்கவும்.

டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் மற்றும் அனலாக் கிரவுண்ட் ஆகியவற்றை கலப்பு-சிக்னல் சர்க்யூட் போர்டில் பிரிக்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, இதனால் டிஜிட்டல் கிரவுண்டுக்கும் அனலாக் கிரவுண்டிற்கும் இடையில் தனிமைப்படுத்தப்பட முடியும். இந்த முறை சாத்தியமானது என்றாலும், பல சாத்தியமான சிக்கல்கள் உள்ளன, குறிப்பாக சிக்கலான பெரிய அளவிலான அமைப்புகளில். மிக முக்கியமான பிரச்சனை என்னவென்றால், அதை பிரிவின் இடைவெளியில் திசைதிருப்ப முடியாது. பிரிவு இடைவெளியை ஒருமுறை செலுத்தினால், மின்காந்த கதிர்வீச்சு மற்றும் சிக்னல் க்ரோஸ்டாக் கூர்மையாக அதிகரிக்கும். PCB வடிவமைப்பில் மிகவும் பொதுவான பிரச்சனை என்னவென்றால், சிக்னல் கோடு பிரிக்கப்பட்ட தரை அல்லது மின்சார விநியோகத்தை கடந்து EMI சிக்கல்களை உருவாக்குகிறது.

கலப்பு-சிக்னல் PCB இன் பகிர்வு வடிவமைப்பை எவ்வாறு அடைவது

படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மேலே குறிப்பிட்டுள்ள பிரிவு முறையைப் பயன்படுத்துகிறோம், மேலும் சிக்னல் கோடு இரண்டு மைதானங்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் கடக்கிறது. சமிக்ஞை மின்னோட்டத்தின் திரும்பும் பாதை என்ன? பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு மைதானங்களும் எங்காவது (வழக்கமாக ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஒரு புள்ளி இணைப்பு) ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன என்று கருதினால், இந்த விஷயத்தில், தரை மின்னோட்டம் ஒரு பெரிய வளையத்தை உருவாக்கும். பெரிய வளையத்தின் வழியாக பாயும் உயர் அதிர்வெண் மின்னோட்டம் கதிர்வீச்சு மற்றும் உயர் தரை தூண்டலை உருவாக்குகிறது. குறைந்த அளவிலான அனலாக் மின்னோட்டம் பெரிய வளையத்தின் வழியாக பாய்ந்தால், மின்னோட்டம் வெளிப்புற சமிக்ஞைகளால் எளிதில் குறுக்கிடப்படுகிறது. மிக மோசமான விஷயம் என்னவென்றால், பிரிக்கப்பட்ட மைதானங்கள் மின்வழங்கலில் ஒன்றாக இணைக்கப்படும்போது, ​​மிகப் பெரிய மின்னோட்ட வளையம் உருவாகும். கூடுதலாக, அனலாக் கிரவுண்ட் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் ஒரு இருமுனை ஆண்டெனாவை உருவாக்க ஒரு நீண்ட கம்பி மூலம் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

கலப்பு-சிக்னல் சர்க்யூட் போர்டு வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதற்கான திறவுகோல் நிலத்திற்கு மின்னோட்டம் திரும்புவதற்கான பாதை மற்றும் முறையைப் புரிந்துகொள்வது. பல வடிவமைப்பு பொறியாளர்கள் சிக்னல் மின்னோட்டம் எங்கு பாய்கிறது என்பதை மட்டுமே கருதுகின்றனர், மேலும் மின்னோட்டத்தின் குறிப்பிட்ட பாதையை புறக்கணிக்கிறார்கள். தரை அடுக்கு பிரிக்கப்பட வேண்டும், மற்றும் வயரிங் பிரிவுகளுக்கு இடையில் உள்ள இடைவெளியில் செலுத்தப்பட வேண்டும் என்றால், பிரிக்கப்பட்ட மைதானங்களுக்கு இடையில் ஒரு ஒற்றை-புள்ளி இணைப்பை உருவாக்கி இரண்டு மைதானங்களுக்கு இடையில் ஒரு இணைப்பு பாலத்தை உருவாக்கலாம், பின்னர் இணைப்பு பாலம் வழியாக வயரிங் செய்யலாம். . இந்த வழியில், ஒவ்வொரு சிக்னல் கோட்டின் கீழும் ஒரு நேரடி மின்னோட்டம் திரும்பும் பாதையை வழங்க முடியும், இதனால் லூப் பகுதி சிறியதாக இருக்கும்.

ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்தும் சாதனங்கள் அல்லது மின்மாற்றிகளின் பயன்பாடு பிரிவு இடைவெளி முழுவதும் சமிக்ஞையை அடைய முடியும். முந்தையதைப் பொறுத்தவரை, இது பிரிவு இடைவெளியைக் கடக்கும் ஆப்டிகல் சிக்னல்; ஒரு மின்மாற்றியின் விஷயத்தில், இது பிரிவு இடைவெளியைக் கடக்கும் காந்தப்புலம் ஆகும். மற்றொரு சாத்தியமான முறை வேறுபட்ட சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்துவதாகும்: சமிக்ஞை ஒரு வரியிலிருந்து பாய்கிறது மற்றும் மற்றொரு சமிக்ஞை வரியிலிருந்து திரும்புகிறது. இந்த வழக்கில், தரை திரும்பும் பாதையாக தேவையில்லை.

அனலாக் சிக்னல்களுக்கு டிஜிட்டல் சிக்னல்களின் குறுக்கீட்டை ஆழமாக ஆராய்வதற்கு, உயர் அதிர்வெண் மின்னோட்டங்களின் பண்புகளை நாம் முதலில் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். அதிக அதிர்வெண் நீரோட்டங்களுக்கு, எப்போதும் குறைந்த மின்மறுப்பு (குறைந்த தூண்டல்) மற்றும் சிக்னலுக்கு நேரடியாக கீழே உள்ள பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும், எனவே திரும்பும் மின்னோட்டம் அருகிலுள்ள அடுக்கு மின் அடுக்கு அல்லது தரை அடுக்கு என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், அருகிலுள்ள சுற்று அடுக்கு வழியாக பாயும். .

உண்மையான வேலையில், இது பொதுவாக ஒரு ஒருங்கிணைந்த மைதானத்தைப் பயன்படுத்த விரும்புகிறது, மேலும் PCB ஐ அனலாக் பகுதியாகவும் டிஜிட்டல் பகுதியாகவும் பிரிக்கிறது. அனலாக் சிக்னல் சர்க்யூட் போர்டின் அனைத்து அடுக்குகளின் அனலாக் பகுதியில் செலுத்தப்படுகிறது, மேலும் டிஜிட்டல் சிக்னல் டிஜிட்டல் சர்க்யூட் பகுதியில் அனுப்பப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், டிஜிட்டல் சிக்னல் திரும்பும் மின்னோட்டம் அனலாக் சிக்னல் தரையில் பாயாது.

சர்க்யூட் போர்டின் அனலாக் பகுதியில் டிஜிட்டல் சிக்னல் கம்பியிடப்பட்டால் அல்லது அனலாக் சிக்னல் சர்க்யூட் போர்டின் டிஜிட்டல் பகுதியில் கம்பி செய்யப்பட்டால் மட்டுமே, அனலாக் சிக்னலில் டிஜிட்டல் சிக்னலின் குறுக்கீடு தோன்றும். பிளவுபட்ட மைதானம் இல்லாததால் இந்த மாதிரியான பிரச்சனை ஏற்படாது, டிஜிட்டல் சிக்னலின் முறையற்ற வயரிங் தான் உண்மையான காரணம்.

PCB வடிவமைப்பு, டிஜிட்டல் சர்க்யூட் மற்றும் அனலாக் சர்க்யூட் பகிர்வு மற்றும் பொருத்தமான சிக்னல் வயரிங் மூலம் ஒருங்கிணைந்த தரையை ஏற்றுக்கொள்கிறது, பொதுவாக சில கடினமான தளவமைப்பு மற்றும் வயரிங் சிக்கல்களை தீர்க்க முடியும், அதே நேரத்தில், தரைப் பிரிவினால் ஏற்படும் சில சாத்தியமான சிக்கல்களை இது ஏற்படுத்தாது. இந்த வழக்கில், கூறுகளின் தளவமைப்பு மற்றும் பகிர்வு வடிவமைப்பின் நன்மை தீமைகளை தீர்மானிப்பதற்கான திறவுகோலாக மாறும். தளவமைப்பு நியாயமானதாக இருந்தால், டிஜிட்டல் தரை மின்னோட்டம் சர்க்யூட் போர்டின் டிஜிட்டல் பகுதிக்கு மட்டுப்படுத்தப்படும் மற்றும் அனலாக் சிக்னலில் தலையிடாது. அத்தகைய வயரிங் கவனமாக பரிசோதிக்கப்பட்டு, வயரிங் விதிகள் 100% இணங்குவதை உறுதி செய்ய வேண்டும். இல்லையெனில், ஒரு சமிக்ஞைக் கோட்டின் முறையற்ற வழித்தடமானது, இல்லையெனில் மிகச் சிறந்த சர்க்யூட் போர்டை முற்றிலும் அழித்துவிடும்.

A/D மாற்றியின் அனலாக் கிரவுண்ட் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் பின்களை ஒன்றாக இணைக்கும் போது, ​​பெரும்பாலான A/D மாற்றி உற்பத்தியாளர்கள் பரிந்துரைப்பார்கள்: AGND மற்றும் DGND பின்களை அதே குறைந்த மின்மறுப்பு நிலத்தில் குறுகிய ஈயத்தின் மூலம் இணைக்கவும். (குறிப்பு: பெரும்பாலான ஏ/டி மாற்றி சில்லுகள் அனலாக் கிரவுண்ட் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் ஆகியவற்றை ஒன்றாக இணைக்காததால், அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் வெளிப்புற பின்கள் மூலம் இணைக்கப்பட வேண்டும்.) டிஜிஎன்டியுடன் இணைக்கப்பட்ட எந்த வெளிப்புற மின்மறுப்பும் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவைக் கடக்கும். அதிக டிஜிட்டல் சத்தம் IC க்குள் இருக்கும் அனலாக் சர்க்யூட்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த பரிந்துரையின்படி, நீங்கள் A/D மாற்றியின் AGND மற்றும் DGND பின்களை அனலாக் கிரவுண்டுடன் இணைக்க வேண்டும், ஆனால் இந்த முறையானது டிஜிட்டல் சிக்னல் துண்டிக்கும் மின்தேக்கியின் கிரவுண்ட் டெர்மினல் அனலாக் கிரவுண்டுடன் இணைக்கப்பட வேண்டுமா என்பது போன்ற சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும். அல்லது டிஜிட்டல் மைதானம்.

கலப்பு-சிக்னல் PCB இன் பகிர்வு வடிவமைப்பை எவ்வாறு அடைவது

கணினியில் ஒரே ஒரு A/D மாற்றி இருந்தால், மேலே உள்ள பிரச்சனைகளை எளிதாக தீர்க்க முடியும். படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நிலத்தை பிரித்து, A/D மாற்றியின் கீழ் அனலாக் கிரவுண்ட் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் ஆகியவற்றை ஒன்றாக இணைக்கவும். இந்த முறையைப் பின்பற்றும்போது, ​​​​இரண்டு மைதானங்களுக்கிடையில் இணைக்கும் பாலத்தின் அகலம் IC இன் அகலத்திற்கு சமமாக இருப்பதை உறுதி செய்வது அவசியம், மேலும் எந்த சமிக்ஞை வரியும் பிரிவு இடைவெளியைக் கடக்க முடியாது.

கணினியில் பல A/D மாற்றிகள் இருந்தால், உதாரணமாக, 10 A/D மாற்றிகளை இணைப்பது எப்படி? ஒவ்வொரு ஏ/டி மாற்றியின் கீழும் அனலாக் கிரவுண்ட் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டால், பல-புள்ளி இணைப்பு உருவாகிறது, மேலும் அனலாக் கிரவுண்டுக்கும் டிஜிட்டல் கிரவுண்டிற்கும் இடையே உள்ள தனிமை அர்த்தமற்றது. நீங்கள் இந்த வழியில் இணைக்கவில்லை என்றால், அது உற்பத்தியாளரின் தேவைகளை மீறுகிறது.