site logo

హై-స్పీడ్ PCB వైరింగ్‌ని గ్రహించే విధానం

అయితే ముద్రిత సర్క్యూట్ బోర్డు (PCB) వైరింగ్ అనేది హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్‌లలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, ఇది తరచుగా సర్క్యూట్ డిజైన్ ప్రక్రియలో చివరి దశల్లో ఒకటి. హై-స్పీడ్ PCB వైరింగ్ యొక్క అనేక అంశాలు ఉన్నాయి. సూచన కోసం ఈ అంశంపై చాలా సాహిత్యం ఉన్నాయి. ఈ వ్యాసం ప్రధానంగా ఆచరణాత్మక పాయింట్ నుండి హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్ల వైరింగ్ సమస్యలను చర్చిస్తుంది. హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్ PCB వైరింగ్‌ను డిజైన్ చేసేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అనేక విభిన్న సమస్యలపై శ్రద్ధ వహించడానికి కొత్త వినియోగదారులకు సహాయపడటం ప్రధాన ఉద్దేశ్యం. కొంతకాలంగా PCB వైరింగ్‌ని తాకని కస్టమర్‌ల కోసం రివ్యూ మెటీరియల్‌ని అందించడం మరో ఉద్దేశ్యం. వ్యాసం లేఅవుట్ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది, ఈ కథనం అన్ని సమస్యలను వివరంగా చర్చించదు, అయితే వ్యాసం సర్క్యూట్ పనితీరును మెరుగుపరచడం, డిజైన్ సమయాన్ని తగ్గించడం మరియు సవరణ సమయాన్ని ఆదా చేయడంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపే కీలక భాగాలను చర్చిస్తుంది.

ipcb

ఈ కథనం హై-స్పీడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లకు సంబంధించిన సర్క్యూట్‌లపై దృష్టి సారించినప్పటికీ, ఈ వ్యాసంలో చర్చించిన సమస్యలు మరియు పద్ధతులు సాధారణంగా ఇతర హై-స్పీడ్ అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లలో ఉపయోగించే వైరింగ్‌కు వర్తిస్తాయి. ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ చాలా ఎక్కువ రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లో పనిచేసినప్పుడు, సర్క్యూట్ యొక్క పనితీరు ఎక్కువగా PCB లేఅవుట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. డ్రాయింగ్‌లో మంచిగా కనిపించే అధిక-పనితీరు గల సర్క్యూట్ డిజైన్ అజాగ్రత్త మరియు అజాగ్రత్త వైరింగ్ ద్వారా ప్రభావితమైతే మాత్రమే సాధారణ పనితీరును పొందవచ్చు. అందువల్ల, మొత్తం వైరింగ్ ప్రక్రియలో ముఖ్యమైన వివరాలకు ముందస్తు పరిశీలన మరియు శ్రద్ధ ఆశించిన సర్క్యూట్ పనితీరును నిర్ధారించడంలో సహాయపడుతుంది. స్కీమాటిక్ మంచి స్కీమాటిక్ మంచి వైరింగ్‌కు హామీ ఇవ్వనప్పటికీ, మంచి వైరింగ్ మంచి స్కీమాటిక్‌తో ప్రారంభమవుతుంది. స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాన్ని గీసేటప్పుడు, మనం జాగ్రత్తగా ఆలోచించాలి మరియు మొత్తం సర్క్యూట్ యొక్క సిగ్నల్ దిశను మనం పరిగణించాలి. స్కీమాటిక్‌లో ఎడమ నుండి కుడికి సాధారణ మరియు స్థిరమైన సిగ్నల్ ప్రవాహం ఉన్నట్లయితే, PCBలో సమానంగా మంచి సిగ్నల్ ఫ్లో ఉండాలి. స్కీమాటిక్‌లో వీలైనంత ఉపయోగకరమైన సమాచారాన్ని ఇవ్వండి. ఈ విధంగా, సర్క్యూట్ డిజైన్ ఇంజనీర్ ద్వారా కొన్ని సమస్యలను పరిష్కరించలేనప్పటికీ, వినియోగదారులు సర్క్యూట్ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఇతర ఛానెల్‌లను కూడా పొందవచ్చు. సాధారణ రిఫరెన్స్ ఐడెంటిఫైయర్‌లు, పవర్ వినియోగం మరియు ఎర్రర్ టాలరెన్స్‌తో పాటు, స్కీమాటిక్‌లో ఏ ఇతర సమాచారం ఇవ్వాలి? సాధారణ స్కీమాటిక్స్‌ను ఉత్తమ స్కీమాటిక్స్‌గా మార్చడానికి కిందివి కొన్ని సూచనలను అందిస్తాయి. తరంగ రూపాలు, కేసింగ్ గురించి యాంత్రిక సమాచారం, ప్రింటెడ్ లైన్ల పొడవు మరియు ఖాళీ ప్రాంతాలను జోడించండి; PCBలో ఏ భాగాలను ఉంచాలో సూచించండి; సర్దుబాటు సమాచారం, కాంపోనెంట్ విలువ పరిధులు, వేడి వెదజల్లే సమాచారం, నియంత్రణ ఇంపెడెన్స్ ప్రింటెడ్ లైన్‌లు, వ్యాఖ్యలు మరియు సంక్షిప్త సర్క్యూట్‌లు యాక్షన్ వివరణ మరియు ఇతర సమాచారం మొదలైనవి ఇవ్వండి. మీరు వైరింగ్‌ను మీరే డిజైన్ చేయకపోతే, వైరింగ్ వ్యక్తి యొక్క డిజైన్‌ను జాగ్రత్తగా తనిఖీ చేయడానికి మీరు తగినంత సమయాన్ని కేటాయించాలి. ఒక చిన్న నివారణ వంద రెట్లు పరిహారం విలువైనది. వైరింగ్ వ్యక్తి డిజైనర్ ఆలోచనలను అర్థం చేసుకుంటారని ఆశించవద్దు. వైరింగ్ డిజైన్ ప్రక్రియలో ప్రారంభ అభిప్రాయాలు మరియు మార్గదర్శకత్వం చాలా ముఖ్యమైనవి. అందించగల మరింత సమాచారం, మరియు మొత్తం వైరింగ్ ప్రక్రియలో ఎంత ఎక్కువగా పాల్గొంటే, ఫలితంగా PCB మెరుగ్గా ఉంటుంది. వైరింగ్ డిజైన్ ఇంజనీర్ కోసం తాత్కాలిక పూర్తి పాయింట్‌ను సెట్ చేయండి మరియు కావలసిన వైరింగ్ పురోగతి నివేదిక ప్రకారం త్వరగా తనిఖీ చేయండి. ఈ క్లోజ్డ్ లూప్ పద్ధతి వైరింగ్ తప్పుదారి పట్టకుండా నిరోధించవచ్చు, తద్వారా పునఃరూపకల్పన యొక్క అవకాశాన్ని తగ్గిస్తుంది. వైరింగ్ ఇంజనీర్‌కు ఇవ్వాల్సిన సూచనలలో ఇవి ఉన్నాయి: సర్క్యూట్ ఫంక్షన్ యొక్క సంక్షిప్త వివరణ, ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ స్థానాలను సూచించే PCB యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం, PCB స్టాకింగ్ సమాచారం (ఉదాహరణకు, బోర్డు ఎంత మందంగా ఉంది, ఎన్ని లేయర్‌లు ప్రతి సిగ్నల్ లేయర్ మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ గురించి వివరణాత్మక సమాచారం ఉన్నాయి: విద్యుత్ వినియోగం , గ్రౌండ్ వైర్, అనలాగ్ సిగ్నల్, డిజిటల్ సిగ్నల్ మరియు RF సిగ్నల్ మొదలైనవి); ప్రతి పొరకు ఏ సంకేతాలు అవసరం; ముఖ్యమైన భాగాలను ఉంచడం అవసరం; బైపాస్ భాగాల యొక్క ఖచ్చితమైన స్థానం; ఆ ముద్రిత పంక్తులు ముఖ్యమైనవి; ఏ పంక్తులు ఇంపెడెన్స్ ప్రింటెడ్ లైన్‌లను నియంత్రించాలి; ఏ పంక్తులు పొడవుతో సరిపోలాలి; భాగాల పరిమాణం; ఏ ముద్రిత పంక్తులు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉండాలి (లేదా దగ్గరగా); ఏ పంక్తులు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉండాలి (లేదా దగ్గరగా); ఏ భాగాలు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉండాలి (లేదా దగ్గరగా); పైన PCBలో ఏ భాగాలను ఉంచాలి, ఏవి క్రింద ఉంచబడ్డాయి. వైరింగ్ డిజైన్ ఇంజనీర్లు ఇవ్వాల్సిన చాలా సమాచారం గురించి ఫిర్యాదు చేయలేరు. There is never too much information. తరువాత, నేను ఒక అభ్యాస అనుభవాన్ని పంచుకుంటాను: సుమారు 10 సంవత్సరాల క్రితం, నేను సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క రెండు వైపులా భాగాలతో బహుళ-పొర ఉపరితల మౌంట్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ రూపకల్పన ప్రాజెక్ట్ను నిర్వహించాను. బంగారు పూతతో కూడిన అల్యూమినియం హౌసింగ్‌లో బోర్డును పరిష్కరించడానికి చాలా స్క్రూలను ఉపయోగించండి (ఎందుకంటే షాక్ నిరోధకతకు చాలా కఠినమైన ప్రమాణాలు ఉన్నాయి). బయాస్ ఫీడ్‌త్రూ అందించే పిన్‌లు బోర్డు గుండా వెళతాయి. ఈ పిన్ టంకం వైర్ల ద్వారా PCBకి కనెక్ట్ చేయబడింది. ఇది చాలా క్లిష్టమైన పరికరం. Some components on the board are used for test setting (SAT). కానీ ఇంజనీర్ ఈ భాగాల స్థానాన్ని స్పష్టంగా నిర్వచించారు. ఈ భాగాలు ఎక్కడ ఇన్‌స్టాల్ చేయబడ్డాయి? కేవలం బోర్డు క్రింద. ఉత్పత్తి ఇంజనీర్లు మరియు సాంకేతిక నిపుణులు మొత్తం పరికరాన్ని విడదీయవలసి వచ్చినప్పుడు మరియు సెట్టింగులను పూర్తి చేసిన తర్వాత వాటిని మళ్లీ కలపాలి, ఈ విధానం చాలా క్లిష్టంగా మారుతుంది. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. PCBలో సర్క్యూట్‌ను ఎక్కడ ఉంచాలి, దాని నిర్దిష్ట సర్క్యూట్ భాగాలను ఎక్కడ ఇన్‌స్టాల్ చేయాలి మరియు ఇతర ప్రక్కనే ఉన్న సర్క్యూట్‌లు ఏమిటి, ఇవన్నీ చాలా ముఖ్యమైనవి. సాధారణంగా, ఇన్‌పుట్, అవుట్‌పుట్ మరియు విద్యుత్ సరఫరా స్థానాలు ముందుగా నిర్ణయించబడతాయి, అయితే వాటి మధ్య సర్క్యూట్‌లు సృజనాత్మకంగా ఉండాలి. అందుకే వైరింగ్ వివరాలపై శ్రద్ధ చూపడం తదుపరి తయారీపై గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. కీలక భాగాల స్థానంతో ప్రారంభించండి మరియు నిర్దిష్ట సర్క్యూట్ మరియు మొత్తం PCBని పరిగణించండి. ప్రారంభం నుండి కీలక భాగాల స్థానాన్ని మరియు సిగ్నల్ యొక్క మార్గాన్ని పేర్కొనడం డిజైన్ ఆశించిన పని లక్ష్యాలను సాధించేలా చేయడంలో సహాయపడుతుంది. సరైన డిజైన్‌ను ఒకసారి పొందడం వల్ల ఖర్చులు మరియు ఒత్తిడి తగ్గుతాయి మరియు అందువల్ల అభివృద్ధి చక్రాన్ని తగ్గించవచ్చు. బైపాస్ విద్యుత్ సరఫరా శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పవర్ ఎండ్‌లో బైపాస్ విద్యుత్ సరఫరాను అమర్చడం PCB రూపకల్పన ప్రక్రియలో చాలా ముఖ్యమైన దిశ, ఇందులో హై-స్పీడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మరియు ఇతర హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్‌లు ఉన్నాయి. హై-స్పీడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లను దాటవేయడానికి రెండు సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్ పద్ధతులు ఉన్నాయి. * విద్యుత్ సరఫరా టెర్మినల్‌ను గ్రౌండింగ్ చేసే ఈ పద్ధతి చాలా సందర్భాలలో అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క విద్యుత్ సరఫరా పిన్‌ను నేరుగా గ్రౌండ్ చేయడానికి బహుళ సమాంతర కెపాసిటర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, రెండు సమాంతర కెపాసిటర్‌లు సరిపోతాయి, అయితే సమాంతర కెపాసిటర్‌లను జోడించడం వల్ల కొన్ని సర్క్యూట్‌లకు ప్రయోజనాలను పొందవచ్చు. వివిధ కెపాసిటెన్స్ విలువలతో కూడిన కెపాసిటర్ల సమాంతర కనెక్షన్ విస్తృత ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌పై విద్యుత్ సరఫరా పిన్ చాలా తక్కువ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC) ఇంపెడెన్స్‌ని కలిగి ఉండేలా చేయడంలో సహాయపడుతుంది. ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ పవర్ సప్లై రిజెక్షన్ రేషియో (PSR) యొక్క అటెన్యుయేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీలో ఇది చాలా ముఖ్యమైనది. ఈ కెపాసిటర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క తగ్గిన PSR కోసం భర్తీ చేయడంలో సహాయపడుతుంది. అనేక పది-అష్టాల పరిధులలో తక్కువ-ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండ్ పాత్‌ను నిర్వహించడం వలన హానికరమైన శబ్దం op ampలోకి ప్రవేశించకుండా చూసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది. (చిత్రం 1) సమాంతరంగా బహుళ కెపాసిటర్లను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలను చూపుతుంది. తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద, పెద్ద కెపాసిటర్లు తక్కువ ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండ్ పాత్‌ను అందిస్తాయి. కానీ ఫ్రీక్వెన్సీ వారి స్వంత ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీకి చేరుకున్న తర్వాత, కెపాసిటర్ యొక్క అనుకూలత బలహీనపడుతుంది మరియు క్రమంగా ప్రేరకంగా కనిపిస్తుంది.