ప్రస్తుతం, అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు హై-స్పీడ్ PCB డిజైన్ ప్రధాన స్రవంతి అయింది మరియు ప్రతి PCB లేఅవుట్ ఇంజనీర్ నైపుణ్యం కలిగి ఉండాలి. తర్వాత, హై-ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు హై-స్పీడ్ PCB సర్క్యూట్‌లలో హార్డ్‌వేర్ నిపుణుల యొక్క కొన్ని డిజైన్ అనుభవాన్ని Banermei మీతో పంచుకుంటుంది మరియు ఇది అందరికీ ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని నేను ఆశిస్తున్నాను.

1. అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యాన్ని ఎలా నివారించాలి?

హై-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యాన్ని నివారించే ప్రాథమిక ఆలోచన హై-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్ర జోక్యాన్ని తగ్గించడం, దీనిని క్రాస్‌స్టాక్ (క్రాస్టాక్) అని పిలుస్తారు. మీరు హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ మరియు అనలాగ్ సిగ్నల్ మధ్య దూరాన్ని పెంచవచ్చు లేదా అనలాగ్ సిగ్నల్ పక్కన గ్రౌండ్ గార్డ్/షంట్ ట్రేస్‌లను జోడించవచ్చు. డిజిటల్ గ్రౌండ్ నుండి అనలాగ్ గ్రౌండ్ వరకు శబ్దం జోక్యంపై కూడా శ్రద్ధ వహించండి.

2. హై-స్పీడ్ PCB డిజైన్ స్కీమాటిక్స్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌ను ఎలా పరిగణించాలి?

హై-స్పీడ్ PCB సర్క్యూట్‌లను డిజైన్ చేస్తున్నప్పుడు, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అనేది డిజైన్ అంశాలలో ఒకటి. ఉపరితల పొర (మైక్రోస్ట్రిప్) లేదా లోపలి పొర (స్ట్రిప్‌లైన్/డబుల్ స్ట్రిప్‌లైన్), రిఫరెన్స్ లేయర్ నుండి దూరం (పవర్ లేయర్ లేదా గ్రౌండ్ లేయర్), వైరింగ్ వెడల్పు, PCB మెటీరియల్‌పై నడవడం వంటి వైరింగ్ పద్ధతితో ఇంపెడెన్స్ విలువ సంపూర్ణ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. , మొదలైనవి. రెండూ ట్రేస్ యొక్క లక్షణ ఇంపెడెన్స్ విలువను ప్రభావితం చేస్తాయి. అంటే, వైరింగ్ తర్వాత మాత్రమే ఇంపెడెన్స్ విలువను నిర్ణయించవచ్చు. సాధారణంగా, సిమ్యులేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ సర్క్యూట్ మోడల్ లేదా ఉపయోగించిన గణిత అల్గారిథమ్ యొక్క పరిమితి కారణంగా నిరంతర ఇంపెడెన్స్‌తో కొన్ని వైరింగ్ పరిస్థితులను పరిగణనలోకి తీసుకోదు. ఈ సమయంలో, సీరీస్ రెసిస్టెన్స్ వంటి కొన్ని టెర్మినేటర్‌లు మాత్రమే స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రంలో రిజర్వ్ చేయబడతాయి. ట్రేస్ ఇంపెడెన్స్‌లో నిలిపివేత ప్రభావాన్ని తగ్గించండి. వైరింగ్ చేసేటప్పుడు ఇంపెడెన్స్ నిలిపివేతలను నివారించడానికి ప్రయత్నించడం సమస్యకు నిజమైన పరిష్కారం.

3. హై-స్పీడ్ PCB డిజైన్‌లో, డిజైనర్ ఏయే అంశాలను EMC మరియు EMI నియమాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి?

సాధారణంగా, EMI/EMC డిజైన్‌లో ఒకే సమయంలో రేడియేటెడ్ మరియు నిర్వహించిన అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. మునుపటిది అధిక పౌనఃపున్య భాగానికి (<30MHz) మరియు రెండోది తక్కువ పౌనఃపున్య భాగానికి (<30MHz) చెందినది. కాబట్టి మీరు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీకి శ్రద్ధ చూపలేరు మరియు తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాన్ని విస్మరించలేరు. ఒక మంచి EMI/EMC డిజైన్ తప్పనిసరిగా పరికరం యొక్క స్థానం, PCB స్టాక్ అమరిక, ముఖ్యమైన కనెక్షన్ పద్ధతి, పరికర ఎంపిక మొదలైనవాటిని లేఅవుట్ ప్రారంభంలో పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ఇంతకుముందు మెరుగైన ఏర్పాటు లేకపోతే, అది తర్వాత పరిష్కరించబడుతుంది. ఇది సగం ప్రయత్నంతో రెట్టింపు ఫలితాన్ని ఇస్తుంది మరియు ఖర్చును పెంచుతుంది. ఉదాహరణకు, క్లాక్ జనరేటర్ యొక్క స్థానం బాహ్య కనెక్టర్‌కు దగ్గరగా ఉండకూడదు. హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ వీలైనంత వరకు లోపలి పొరకు వెళ్లాలి. రిఫ్లెక్షన్‌లను తగ్గించడానికి లక్షణ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ మరియు రిఫరెన్స్ లేయర్ యొక్క కొనసాగింపుపై శ్రద్ధ వహించండి. పరికరం ద్వారా నెట్టబడిన సిగ్నల్ యొక్క స్లే రేట్ ఎత్తును తగ్గించడానికి వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి. ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలు, డీకప్లింగ్/బైపాస్ కెపాసిటర్‌ను ఎంచుకున్నప్పుడు, పవర్ ప్లేన్‌లో శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి దాని ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉందా లేదా అనే దానిపై శ్రద్ధ వహించండి. అదనంగా, రేడియేషన్‌ను తగ్గించడానికి లూప్ ప్రాంతాన్ని వీలైనంత చిన్నదిగా (అంటే లూప్ ఇంపెడెన్స్ వీలైనంత చిన్నదిగా) చేయడానికి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ కరెంట్ యొక్క రిటర్న్ పాత్‌పై శ్రద్ధ వహించండి. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దం యొక్క పరిధిని నియంత్రించడానికి భూమిని కూడా విభజించవచ్చు. చివరగా, సరిగ్గా PCB మరియు హౌసింగ్ మధ్య చట్రాన్ని ఎంచుకోండి.

4. PCB బోర్డుని ఎలా ఎంచుకోవాలి?

PCB బోర్డు ఎంపిక తప్పనిసరిగా డిజైన్ అవసరాలు మరియు భారీ ఉత్పత్తి మరియు వ్యయం మధ్య సమతుల్యతను సాధించాలి. డిజైన్ అవసరాలు విద్యుత్ మరియు యాంత్రిక భాగాలను కలిగి ఉంటాయి. సాధారణంగా ఈ మెటీరియల్ సమస్య చాలా హై-స్పీడ్ PCB బోర్డులను (GHz కంటే ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ) రూపకల్పన చేసేటప్పుడు చాలా ముఖ్యమైనది. ఉదాహరణకు, సాధారణంగా ఉపయోగించే FR-4 పదార్థం, అనేక GHz ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద విద్యుద్వాహక నష్టం సిగ్నల్ అటెన్యుయేషన్‌పై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు తగినది కాకపోవచ్చు. విద్యుచ్ఛక్తికి సంబంధించినంతవరకు, విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మరియు విద్యుద్వాహక నష్టం రూపకల్పన పౌనఃపున్యానికి అనుకూలంగా ఉన్నాయో లేదో గమనించండి.

5. ఎక్కువ ఖర్చు ఒత్తిడిని కలిగించకుండా వీలైనంత వరకు EMC అవసరాలను ఎలా తీర్చాలి?

EMC కారణంగా PCB బోర్డ్ యొక్క పెరిగిన ధర సాధారణంగా షీల్డింగ్ ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి నేల పొరల సంఖ్య పెరుగుదల మరియు ఫెర్రైట్ బీడ్, చౌక్ మరియు ఇతర హై-ఫ్రీక్వెన్సీ హార్మోనిక్ అణచివేత పరికరాలను జోడించడం వల్ల వస్తుంది. అదనంగా, మొత్తం సిస్టమ్ EMC అవసరాలను దాటేలా చేయడానికి ఇతర సంస్థలపై షీల్డింగ్ నిర్మాణాన్ని సరిపోల్చడం సాధారణంగా అవసరం. సర్క్యూట్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే విద్యుదయస్కాంత వికిరణ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి క్రింది కొన్ని PCB బోర్డు డిజైన్ పద్ధతులను మాత్రమే అందిస్తుంది.

సిగ్నల్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలను తగ్గించడానికి నెమ్మదిగా సిగ్నల్ స్లో రేట్‌తో పరికరాన్ని ఎంచుకోవడానికి ప్రయత్నించండి.

బాహ్య కనెక్టర్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉండకుండా, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాల ప్లేస్‌మెంట్‌పై శ్రద్ధ వహించండి.

హై-ఫ్రీక్వెన్సీ రిఫ్లెక్షన్ మరియు రేడియేషన్‌ను తగ్గించడానికి హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్, వైరింగ్ లేయర్ మరియు దాని రిటర్న్ కరెంట్ పాత్‌ల ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌పై శ్రద్ధ వహించండి.

పవర్ ప్లేన్ మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్‌లో శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి ప్రతి పరికరం యొక్క విద్యుత్ సరఫరా పిన్‌లపై తగినంత మరియు తగిన డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్‌లను ఉంచండి. కెపాసిటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన మరియు ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు డిజైన్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయా అనే దానిపై ప్రత్యేక శ్రద్ధ వహించండి.

బాహ్య కనెక్టర్ సమీపంలోని భూమిని భూమి నుండి సరిగ్గా వేరు చేయవచ్చు మరియు కనెక్టర్ యొక్క భూమిని సమీపంలోని చట్రం గ్రౌండ్‌కు కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

కొన్ని ప్రత్యేక హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ పక్కన గ్రౌండ్ గార్డ్/షంట్ ట్రేస్‌లను తగిన విధంగా ఉపయోగించవచ్చు. కానీ ట్రేస్ యొక్క లక్షణ అవరోధంపై గార్డ్/షంట్ ట్రేస్‌ల ప్రభావంపై శ్రద్ధ వహించండి.

పవర్ లేయర్ భూమి పొర నుండి 20H కుదించబడుతుంది మరియు H అనేది పవర్ లేయర్ మరియు గ్రౌండ్ లేయర్ మధ్య దూరం.

6. 2G కంటే ఎక్కువ పౌనఃపున్య PCB రూపకల్పన, రూటింగ్ మరియు లేఅవుట్ చేసేటప్పుడు ఏ అంశాలకు శ్రద్ధ వహించాలి?

2G పైన ఉన్న హై-ఫ్రీక్వెన్సీ PCBలు రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్‌ల రూపకల్పనకు చెందినవి మరియు హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్ డిజైన్ చర్చ పరిధిలో ఉండవు. రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్ యొక్క లేఅవుట్ మరియు రూటింగ్‌ను స్కీమాటిక్‌తో కలిపి పరిగణించాలి, ఎందుకంటే లేఅవుట్ మరియు రూటింగ్ పంపిణీ ప్రభావాలను కలిగిస్తాయి. అంతేకాకుండా, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్‌ల రూపకల్పనలో కొన్ని నిష్క్రియ పరికరాలు పారామీటర్ చేయబడిన నిర్వచనాలు మరియు ప్రత్యేక-ఆకారపు రాగి రేకుల ద్వారా గ్రహించబడతాయి. అందువల్ల, పారామీటర్ చేయబడిన పరికరాలను అందించడానికి మరియు ప్రత్యేక-ఆకారపు రాగి రేకులను సవరించడానికి EDA సాధనాలు అవసరం. మెంటర్ బోర్డ్‌స్టేషన్‌లో ఈ అవసరాలను తీర్చగల ప్రత్యేక RF డిజైన్ మాడ్యూల్ ఉంది. అంతేకాకుండా, సాధారణ RF రూపకల్పనకు ప్రత్యేక RF సర్క్యూట్ విశ్లేషణ సాధనాలు అవసరం. పరిశ్రమలో అత్యంత ప్రసిద్ధమైనది ఎజిలెంట్స్ ఈసాఫ్ట్, ఇది మెంటార్ సాధనాలతో మంచి ఇంటర్‌ఫేస్‌ను కలిగి ఉంది.

7. టెస్ట్ పాయింట్లను జోడించడం వల్ల హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ నాణ్యతపై ప్రభావం చూపుతుందా?

ఇది సిగ్నల్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుందా అనేది టెస్ట్ పాయింట్‌లను జోడించే పద్ధతి మరియు సిగ్నల్ ఎంత వేగంగా ఉంటుంది అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రాథమికంగా, అదనపు టెస్ట్ పాయింట్‌లు (ఇప్పటికే ఉన్న వయా లేదా డిఐపి పిన్‌ని టెస్ట్ పాయింట్‌లుగా ఉపయోగించవద్దు) లైన్‌కు జోడించబడవచ్చు లేదా లైన్ నుండి చిన్న లైన్ లాగవచ్చు. మునుపటిది లైన్‌లో చిన్న కెపాసిటర్‌ను జోడించడానికి సమానం, రెండోది అదనపు శాఖ. ఈ రెండు పరిస్థితులు హై-స్పీడ్ సిగ్నల్‌ను ఎక్కువ లేదా తక్కువ ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు ప్రభావం యొక్క పరిధి సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ వేగం మరియు సిగ్నల్ యొక్క అంచు రేటుకు సంబంధించినది. ప్రభావం యొక్క పరిమాణాన్ని అనుకరణ ద్వారా తెలుసుకోవచ్చు. సూత్రప్రాయంగా, చిన్న పరీక్ష పాయింట్, మంచిది (కోర్సు, ఇది పరీక్ష సాధనం యొక్క అవసరాలను తీర్చాలి) చిన్న శాఖ, మంచిది.