பிசிபி கலப்பு சமிக்ஞை சுற்று வடிவமைப்பு மிகவும் சிக்கலானது. கூறுகளின் தளவமைப்பு மற்றும் வயரிங் மற்றும் மின்சாரம் மற்றும் தரை கம்பியின் செயலாக்கம் ஆகியவை சுற்று செயல்திறன் மற்றும் மின்காந்த இணக்கத்தன்மை செயல்திறனை நேரடியாக பாதிக்கும். இந்த தாளில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட தரை மற்றும் மின்சார விநியோகத்தின் பகிர்வு வடிவமைப்பு கலப்பு-சிக்னல் சுற்றுகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்தும்.

டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் சிக்னல்களுக்கு இடையே உள்ள குறுக்கீட்டை எவ்வாறு குறைப்பது? மின்காந்த இணக்கத்தன்மையின் (EMC) இரண்டு அடிப்படைக் கொள்கைகள் வடிவமைப்பிற்கு முன் புரிந்து கொள்ளப்பட வேண்டும்: முதல் கொள்கை தற்போதைய வளையத்தின் பகுதியைக் குறைப்பதாகும்; இரண்டாவது கொள்கை என்னவென்றால், கணினி ஒரே ஒரு குறிப்பு விமானத்தை மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது. மாறாக, கணினியில் இரண்டு குறிப்புத் தளங்கள் இருந்தால், இருமுனை ஆண்டெனாவை உருவாக்க முடியும் (குறிப்பு: ஒரு சிறிய இருமுனை ஆண்டெனாவின் கதிர்வீச்சு கோட்டின் நீளம், பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றிற்கு விகிதாசாரமாகும்). சாத்தியமான சிறிய வளையத்தின் வழியாக சமிக்ஞை திரும்பவில்லை என்றால், ஒரு பெரிய வட்ட ஆண்டெனா உருவாகலாம். முடிந்தவரை உங்கள் வடிவமைப்பில் இரண்டையும் தவிர்க்கவும்.

டிஜிட்டல் கிரவுண்டுக்கும் அனலாக் கிரவுண்டிற்கும் இடையில் தனிமைப்படுத்தப்படுவதற்கு கலப்பு-சிக்னல் சர்க்யூட் போர்டில் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் மற்றும் அனலாக் கிரவுண்ட் ஆகியவற்றைப் பிரிக்க பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த அணுகுமுறை சாத்தியமானது என்றாலும், இது பல சாத்தியமான சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது, குறிப்பாக பெரிய மற்றும் சிக்கலான அமைப்புகளில். மிக முக்கியமான பிரச்சனை பகிர்வு இடைவெளி வயரிங் கடக்க கூடாது, ஒரு முறை பகிர்வு இடைவெளி வயரிங் கடந்து, மின்காந்த கதிர்வீச்சு மற்றும் சிக்னல் க்ரோஸ்டாக் வியத்தகு அதிகரிக்கும். PCB வடிவமைப்பில் மிகவும் பொதுவான பிரச்சனை EMI பிரச்சனை தரையை கடப்பதால் ஏற்படும் EMI பிரச்சனை அல்லது மின்சாரம்.

படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மேலே உள்ள பிரிவு முறையைப் பயன்படுத்துகிறோம், மேலும் சிக்னல் கோடு இரண்டு தரைக்கும் இடையே உள்ள இடைவெளியை பரப்புகிறது, சமிக்ஞை மின்னோட்டத்தின் திரும்பும் பாதை என்ன? பிரிக்கப்பட்ட இரண்டு நிலங்களும் சில புள்ளியில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன என்று வைத்துக்கொள்வோம் (பொதுவாக ஒரு புள்ளியில் ஒரு புள்ளி), இதில் பூமி மின்னோட்டம் ஒரு பெரிய வளையத்தை உருவாக்கும். பெரிய வளையத்தின் வழியாக பாயும் உயர் அதிர்வெண் மின்னோட்டம் கதிர்வீச்சு மற்றும் உயர் தரை தூண்டலை உருவாக்கும். பெரிய லூப் வழியாக பாயும் குறைந்த அளவிலான அனலாக் மின்னோட்டம் வெளிப்புற சமிக்ஞைகளால் குறுக்கிட எளிதானது. மிக மோசமான விஷயம் என்னவென்றால், மின்சக்தி மூலத்தில் பிரிவுகள் ஒன்றாக இணைக்கப்படும்போது, ​​மிகப்பெரிய தற்போதைய வளையம் உருவாகிறது. கூடுதலாக, ஒரு நீண்ட கம்பி மூலம் இணைக்கப்பட்ட அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் மைதானம் இருமுனை ஆண்டெனாவை உருவாக்குகிறது.

கலப்பு-சிக்னல் சர்க்யூட் போர்டு வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதற்கான திறவுகோல், தரைக்கு மின்னோட்டம் திரும்பும் பாதை மற்றும் பயன்முறையைப் புரிந்துகொள்வது. பல வடிவமைப்பு பொறியியலாளர்கள் மின்னோட்டத்தின் குறிப்பிட்ட பாதையை புறக்கணித்து, சிக்னல் மின்னோட்டம் எங்கு பாய்கிறது என்பதை மட்டுமே கருதுகின்றனர். தரை அடுக்கு பிரிக்கப்பட வேண்டும் மற்றும் பகிர்வுகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளி வழியாக செல்ல வேண்டும் என்றால், இரண்டு தரை அடுக்குகளுக்கு இடையே ஒரு இணைப்பு பாலத்தை உருவாக்க பிரிக்கப்பட்ட நிலத்திற்கு இடையே ஒரு ஒற்றை புள்ளி இணைப்பை உருவாக்கி பின்னர் இணைப்பு பாலம் வழியாக அனுப்பலாம். இந்த வழியில், ஒவ்வொரு சிக்னல் கோட்டிற்கும் கீழே ஒரு நேரடி மின்னோட்டம் பின்னோக்கு பாதையை வழங்க முடியும், இதன் விளைவாக ஒரு சிறிய வளைய பகுதி கிடைக்கும்.

ஆப்டிகல் தனிமைப்படுத்தும் சாதனங்கள் அல்லது மின்மாற்றிகளைப் பிரித்து இடைவெளியைக் கடக்கும் சமிக்ஞையை உணரவும் பயன்படுத்தலாம். முந்தையதைப் பொறுத்தவரை, இது பிரிவு இடைவெளியை பரப்பும் ஆப்டிகல் சிக்னல் ஆகும். ஒரு மின்மாற்றியின் விஷயத்தில், இது பகிர்வு இடைவெளியை பரப்பும் காந்தப்புலம் ஆகும். வேறுபட்ட சமிக்ஞைகளும் சாத்தியமாகும்: சிக்னல்கள் ஒரு வரியிலிருந்து பாய்கின்றன மற்றும் மற்றொன்றிலிருந்து திரும்புகின்றன, இதில் அவை தேவையில்லாமல் பின்னோக்கு பாதைகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அனலாக் சிக்னலுக்கு டிஜிட்டல் சிக்னலின் குறுக்கீட்டை ஆராய, உயர் அதிர்வெண் மின்னோட்டத்தின் பண்புகளை நாம் முதலில் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். உயர் அதிர்வெண் மின்னோட்டம் எப்போதுமே சிக்னலுக்கு கீழே உள்ள குறைந்த மின்மறுப்பு (இண்டக்டன்ஸ்) கொண்ட பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்கும், எனவே திரும்பும் மின்னோட்டம் அருகிலுள்ள அடுக்கு மின்வழங்கல் அடுக்கு அல்லது தரை அடுக்கு என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், அருகிலுள்ள சுற்று அடுக்கு வழியாக பாயும்.

நடைமுறையில், ஒரு சீரான PCB பகிர்வை அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் பாகங்களாகப் பயன்படுத்துவது பொதுவாக விரும்பப்படுகிறது. அனலாக் சிக்னல்கள் பலகையின் அனைத்து அடுக்குகளின் அனலாக் பகுதியில் அனுப்பப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் டிஜிட்டல் சர்க்யூட் பகுதியில் அனுப்பப்படுகின்றன. இந்த வழக்கில், டிஜிட்டல் சிக்னல் திரும்பும் மின்னோட்டம் அனலாக் சிக்னலின் தரையில் பாயவில்லை.

டிஜிட்டல் சிக்னல்களில் இருந்து அனலாக் சிக்னல்களுக்கு குறுக்கீடு டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் மீது செலுத்தப்படும் போது அல்லது அனலாக் சிக்னல்கள் சர்க்யூட் போர்டின் டிஜிட்டல் பாகங்கள் மீது செலுத்தப்படும் போது மட்டுமே ஏற்படும். இந்த பிரச்சனை பிரிவு இல்லாததால் அல்ல, உண்மையான காரணம் டிஜிட்டல் சிக்னல்களின் முறையற்ற வயரிங் ஆகும்.

PCB வடிவமைப்பு டிஜிட்டல் சர்க்யூட் மற்றும் அனலாக் சர்க்யூட் பகிர்வு மற்றும் பொருத்தமான சிக்னல் வயரிங் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டதைப் பயன்படுத்துகிறது. இந்த வழக்கில், வடிவமைப்பின் தரத்தை தீர்மானிப்பதில் கூறுகளின் தளவமைப்பு மற்றும் பகிர்வு முக்கியமானதாகிறது. ஒழுங்காக அமைக்கப்பட்டிருந்தால், டிஜிட்டல் தரை மின்னோட்டம் குழுவின் டிஜிட்டல் பகுதிக்கு மட்டுப்படுத்தப்படும் மற்றும் அனலாக் சிக்னலில் தலையிடாது. அத்தகைய வயரிங் கவனமாக சரிபார்த்து, 100% வயரிங் விதிகளுக்கு இணங்குவதை உறுதி செய்ய வேண்டும். இல்லையெனில், ஒரு முறையற்ற சிக்னல் கோடு ஒரு நல்ல சர்க்யூட் போர்டை முற்றிலும் அழித்துவிடும்.

A/D மாற்றிகளின் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் பின்களை ஒன்றாக இணைக்கும் போது, ​​பெரும்பாலான A/D மாற்றி உற்பத்தியாளர்கள் AGND மற்றும் DGND பின்களை ஒரே குறைந்த மின்மறுப்பு நிலத்தில் குறுகிய தடங்களைப் பயன்படுத்தி இணைக்க பரிந்துரைக்கின்றனர் (குறிப்பு: பெரும்பாலான ஏ/டி மாற்றி சில்லுகள் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் ஆகியவற்றை உள்நாட்டில் இணைக்காததால், அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் வெளிப்புற ஊசிகள் வழியாக இணைக்கப்பட வேண்டும்), டிஜிஎன்டியுடன் இணைக்கப்பட்ட எந்த வெளிப்புற மின்மறுப்பும் ஒட்டுண்ணி வழியாக ஐசிக்குள் உள்ள அனலாக் சுற்றுக்கு அதிக டிஜிட்டல் சத்தத்தை இணைக்கும். கொள்ளளவு. இந்தப் பரிந்துரையைப் பின்பற்றி, A/D மாற்றி AGND மற்றும் DGND பின்கள் இரண்டும் அனலாக் கிரவுண்டுடன் இணைக்கப்பட வேண்டும், ஆனால் இந்த அணுகுமுறை டிஜிட்டல் சிக்னல் துண்டிக்கும் மின்தேக்கியின் தரை முனையானது அனலாக் அல்லது டிஜிட்டல் கிரவுண்டுடன் இணைக்கப்பட வேண்டுமா என்பது போன்ற கேள்விகளை எழுப்புகிறது.

கணினியில் ஒரே ஒரு A/D மாற்றி இருந்தால், மேலே உள்ள பிரச்சனையை எளிதாக தீர்க்க முடியும். படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நிலம் பிரிக்கப்பட்டு, அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் தரைப் பிரிவுகள் A/D மாற்றியின் கீழ் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த முறையைப் பின்பற்றும்போது, ​​இரண்டு தளங்களுக்கிடையேயான பாலத்தின் அகலம் IC அகலத்திற்கு சமமாக இருப்பதையும், எந்த சமிக்ஞைக் கோடும் பகிர்வு இடைவெளியைக் கடக்க முடியாது என்பதையும் உறுதிப்படுத்துவது அவசியம்.

கணினியில் பல A/D மாற்றிகள் இருந்தால், எடுத்துக்காட்டாக, 10 A/D மாற்றிகளை எவ்வாறு இணைப்பது? ஒவ்வொரு ஏ/டி மாற்றியின் கீழும் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், ஒரு மல்டிபாயிண்ட் இணைப்பு ஏற்படும், மேலும் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்டுக்கு இடையே உள்ள தனிமை அர்த்தமற்றதாக இருக்கும். நீங்கள் செய்யாவிட்டால், உற்பத்தியாளரின் தேவைகளை மீறுகிறீர்கள்.

சீருடையுடன் தொடங்குவதே சிறந்த வழி. படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, தரையானது அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் பாகங்களாக ஒரே மாதிரியாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த தளவமைப்பு அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் கிரவுண்ட் பின்களின் குறைந்த மின்மறுப்பு இணைப்புக்கான IC சாதன உற்பத்தியாளர்களின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்வது மட்டுமல்லாமல், லூப் ஆண்டெனா அல்லது இருமுனை ஆண்டெனாவால் ஏற்படும் EMC சிக்கல்களையும் தவிர்க்கிறது.

கலப்பு-சிக்னல் பிசிபி வடிவமைப்பின் ஒருங்கிணைந்த அணுகுமுறை குறித்து உங்களுக்கு சந்தேகம் இருந்தால், முழு சர்க்யூட் போர்டையும் அமைக்கவும், வழித்தடவும் தரை அடுக்கு பகிர்வு முறையைப் பயன்படுத்தலாம். வடிவமைப்பில், சர்க்யூட் போர்டை எளிதாக ஜம்பர்கள் அல்லது 0 ஓம் ரெசிஸ்டர்கள் மூலம் 1/2 அங்குல இடைவெளியில் உள்ள பிற்கால பரிசோதனையில் எளிதாக இணைக்க வேண்டும். அனைத்து அடுக்குகளிலும் அனலாக் பிரிவுக்கு மேலே டிஜிட்டல் சிக்னல் கோடுகள் இல்லை என்பதையும், டிஜிட்டல் பிரிவுக்கு மேலே எந்த அனலாக் சிக்னல் கோடுகளும் இல்லை என்பதையும் உறுதிப்படுத்த, மண்டலம் மற்றும் வயரிங் செய்வதில் கவனம் செலுத்துங்கள். மேலும், எந்த சமிக்ஞைக் கோடும் தரை இடைவெளியைக் கடக்கவோ அல்லது மின் ஆதாரங்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியைப் பிரிக்கவோ கூடாது. போர்டின் செயல்பாடு மற்றும் EMC செயல்திறனை சோதிக்க, 0 ஓம் மின்தடை அல்லது ஜம்பர் வழியாக இரண்டு தளங்களையும் ஒன்றாக இணைப்பதன் மூலம் பலகையின் செயல்பாடு மற்றும் EMC செயல்திறனை மீண்டும் சோதிக்கவும். சோதனை முடிவுகளை ஒப்பிடுகையில், கிட்டத்தட்ட எல்லா நிகழ்வுகளிலும், பிளவு தீர்வுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​செயல்பாடு மற்றும் EMC செயல்திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ஒருங்கிணைந்த தீர்வு சிறந்தது என்று கண்டறியப்பட்டது.

நிலத்தை பிரிக்கும் முறை இன்னும் செயல்படுகிறதா?

இந்த அணுகுமுறை மூன்று சூழ்நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம்: சில மருத்துவ சாதனங்களுக்கு நோயாளியுடன் இணைக்கப்பட்ட சுற்றுகள் மற்றும் அமைப்புகளுக்கு இடையே மிகக் குறைந்த கசிவு மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது; சில தொழில்துறை செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு உபகரணங்களின் வெளியீடு சத்தம் மற்றும் அதிக சக்தி கொண்ட எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் உபகரணங்களுடன் இணைக்கப்படலாம்; பிசிபியின் லேஅவுட் குறிப்பிட்ட கட்டுப்பாடுகளுக்கு உட்பட்டது மற்றொரு சந்தர்ப்பம்.

கலப்பு-சிக்னல் PCB போர்டில் தனித்தனி டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் மின்சாரம் பொதுவாக உள்ளன, அவை பிளவுபட்ட மின் விநியோக முகத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இருப்பினும், மின்வழங்கல் அடுக்குக்கு அருகில் உள்ள சிக்னல் கோடுகள் மின்வழங்கல்களுக்கு இடையிலான இடைவெளியைக் கடக்க முடியாது, மேலும் இடைவெளியைக் கடக்கும் அனைத்து சமிக்ஞை கோடுகளும் பெரிய பகுதிக்கு அருகில் உள்ள சுற்று அடுக்கில் அமைந்திருக்க வேண்டும். சில சமயங்களில், அனலாக் பவர் சப்ளையை ஒரு முகத்தை விட பிசிபி இணைப்புகளுடன் வடிவமைக்கலாம்.

கலப்பு சமிக்ஞை PCB இன் பகிர்வு வடிவமைப்பு

கலப்பு-சிக்னல் PCB வடிவமைப்பு ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும், வடிவமைப்பு செயல்முறை பின்வரும் புள்ளிகளுக்கு கவனம் செலுத்த வேண்டும்:

1. PCB ஐ தனி அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் பாகங்களாக பிரிக்கவும்.

2. சரியான கூறு அமைப்பு.

3. A/D மாற்றி பகிர்வுகள் முழுவதும் வைக்கப்பட்டுள்ளது.

4. நிலத்தை பிரிக்க வேண்டாம். சர்க்யூட் போர்டின் அனலாக் பகுதியும் டிஜிட்டல் பகுதியும் ஒரே மாதிரியாக அமைக்கப்பட்டுள்ளன.

5. போர்டின் அனைத்து அடுக்குகளிலும், டிஜிட்டல் சிக்னலை போர்டின் டிஜிட்டல் பகுதியில் மட்டுமே செலுத்த முடியும்.

6. பலகையின் அனைத்து அடுக்குகளிலும், அனலாக் சிக்னல்களை போர்டின் அனலாக் பகுதியில் மட்டுமே செலுத்த முடியும்.

7. அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் பவர் பிரிப்பு.

8. வயரிங் பிளவு மின் விநியோக பரப்புகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியை பரப்பக்கூடாது.

9. பிளவுபட்ட மின்வழங்கல்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியைக் கடக்க வேண்டிய சமிக்ஞை கோடுகள் ஒரு பெரிய பகுதிக்கு அருகில் உள்ள வயரிங் லேயரில் அமைந்திருக்க வேண்டும்.

10. பூமியின் மின்னோட்ட ஓட்டத்தின் உண்மையான பாதை மற்றும் முறையை பகுப்பாய்வு செய்யவும்.

11. சரியான வயரிங் விதிகளைப் பயன்படுத்தவும்.