PCB రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, మేము సాధారణంగా ఇంటర్నెట్‌లో సాధారణంగా కనిపించే అనుభవం మరియు నైపుణ్యాలపై ఆధారపడతాము. ప్రతి PCB డిజైన్ ఒక నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు. సాధారణంగా, దాని డిజైన్ నియమాలు లక్ష్య అనువర్తనానికి మాత్రమే వర్తిస్తాయి. ఉదాహరణకు, ADC PCB నియమాలు RF PCB లకు వర్తించవు మరియు దీనికి విరుద్ధంగా. ఏదేమైనా, ఏదైనా PCB డిజైన్ కోసం కొన్ని మార్గదర్శకాలు సాధారణమైనవిగా పరిగణించబడతాయి. ఇక్కడ, ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, PCB డిజైన్‌ను గణనీయంగా మెరుగుపరిచే కొన్ని ప్రాథమిక సమస్యలు మరియు నైపుణ్యాలను మేము పరిచయం చేస్తాము.
విద్యుత్ పంపిణీ అనేది ఏదైనా ఎలక్ట్రికల్ డిజైన్‌లో కీలకమైన అంశం. మీ అన్ని భాగాలు వాటి విధులను నిర్వహించడానికి శక్తిపై ఆధారపడతాయి. మీ డిజైన్‌ను బట్టి, కొన్ని భాగాలు వేర్వేరు విద్యుత్ కనెక్షన్‌లను కలిగి ఉండవచ్చు, అదే బోర్డులోని కొన్ని భాగాలు పేలవమైన విద్యుత్ కనెక్షన్‌లను కలిగి ఉండవచ్చు. ఉదాహరణకు, అన్ని భాగాలు ఒక వైరింగ్ ద్వారా శక్తిని కలిగి ఉంటే, ప్రతి భాగం విభిన్న అవరోధాన్ని గమనిస్తుంది, ఫలితంగా బహుళ గ్రౌండింగ్ సూచనలు వస్తాయి. ఉదాహరణకు, మీరు రెండు ADC సర్క్యూట్‌లను కలిగి ఉంటే, ఒకటి ప్రారంభంలో మరియు మరొకటి చివరలో, మరియు రెండు ADC లు బాహ్య వోల్టేజ్‌ని చదివితే, ప్రతి అనలాగ్ సర్క్యూట్ తమకు సంబంధించిన విభిన్న సంభావ్యతను చదువుతుంది.
మేము మూడు విధాలుగా విద్యుత్ పంపిణీని సంగ్రహించవచ్చు: సింగిల్ పాయింట్ సోర్స్, స్టార్ సోర్స్ మరియు మల్టీపాయింట్ సోర్స్.
(a) సింగిల్ పాయింట్ విద్యుత్ సరఫరా: ప్రతి భాగం యొక్క విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ వైర్ ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడతాయి. అన్ని భాగాల పవర్ రూటింగ్ ఒకే రిఫరెన్స్ పాయింట్ వద్ద మాత్రమే కలుస్తుంది. శక్తికి ఒక పాయింట్ సరైనదిగా పరిగణించబడుతుంది. అయితే, సంక్లిష్టమైన లేదా పెద్ద / మధ్య తరహా ప్రాజెక్టులకు ఇది సాధ్యపడదు.
(బి) నక్షత్ర మూలం: నక్షత్ర మూలాన్ని సింగిల్ పాయింట్ సోర్స్ మెరుగుదలగా పరిగణించవచ్చు. దాని ముఖ్య లక్షణాల కారణంగా, ఇది భిన్నంగా ఉంటుంది: భాగాల మధ్య రౌటింగ్ పొడవు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. స్టార్ కనెక్షన్ సాధారణంగా వివిధ గడియారాలతో క్లిష్టమైన హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ బోర్డ్‌ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ PCB లో, సిగ్నల్ సాధారణంగా అంచు నుండి వస్తుంది మరియు తరువాత కేంద్రానికి చేరుకుంటుంది. అన్ని సిగ్నల్స్ సెంటర్ నుండి సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క ఏ ప్రాంతానికి అయినా ప్రసారం చేయబడతాయి మరియు ప్రాంతాల మధ్య ఆలస్యం తగ్గించవచ్చు.
(సి) మల్టీపాయింట్ సోర్సెస్: ఏ సందర్భంలోనైనా పేలవంగా పరిగణించబడుతుంది. అయితే, ఏదైనా సర్క్యూట్‌లో ఉపయోగించడం సులభం. మల్టీపాయింట్ సోర్స్‌లు కాంపోనెంట్‌ల మధ్య మరియు సాధారణ ఇంపెడెన్స్ కలయికలో రిఫరెన్స్ తేడాలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఈ డిజైన్ స్టైల్ హై స్విచింగ్ IC, క్లాక్ మరియు RF సర్క్యూట్‌లను సమీపంలోని సర్క్యూట్‌ల షేరింగ్ కనెక్షన్‌లలో శబ్దాన్ని పరిచయం చేయడానికి కూడా అనుమతిస్తుంది.
వాస్తవానికి, మన దైనందిన జీవితంలో, మేము ఎల్లప్పుడూ ఒకే రకమైన పంపిణీని కలిగి ఉండము. సింగిల్ పాయింట్ సోర్స్‌లను మల్టీ-పాయింట్ సోర్స్‌లతో కలపడం అనేది మనం చేయగల ట్రేడ్‌ఆఫ్. మీరు ఒక పాయింట్‌లో అనలాగ్ సెన్సిటివ్ పరికరాలు మరియు హై-స్పీడ్ / RF సిస్టమ్‌లను మరియు అన్ని ఇతర తక్కువ సెన్సిటివ్ పెరిఫెరల్స్‌ను ఒక పాయింట్‌లో ఉంచవచ్చు.
మీరు శక్తి విమానాలను ఉపయోగించాలా వద్దా అని ఎప్పుడైనా ఆలోచించారా? సమాధానం అవును. పవర్ సర్క్యూట్ అనేది శక్తిని బదిలీ చేయడానికి మరియు ఏదైనా సర్క్యూట్ యొక్క శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి ఒక పద్ధతి. పవర్ ప్లేన్ గ్రౌండింగ్ మార్గాన్ని తగ్గిస్తుంది, ఇండక్టెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత (EMC) పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది. శబ్దం వ్యాప్తిని నిరోధించడానికి, రెండు వైపులా విద్యుత్ సరఫరా విమానాలలో ఒక సమాంతర ప్లేట్ డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్ కూడా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.
పవర్ బోర్డ్ కూడా స్పష్టమైన ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంది: దాని పెద్ద ప్రాంతం కారణంగా, ఇది మరింత కరెంట్ గుండా వెళుతుంది, తద్వారా PCB యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి పెరుగుతుంది. కానీ దయచేసి గమనించండి: పవర్ లేయర్ పని ఉష్ణోగ్రతను మెరుగుపరుస్తుంది, కానీ వైరింగ్ కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ట్రాకింగ్ నియమాలు ipc-2221 మరియు ipc-9592 ద్వారా ఇవ్వబడ్డాయి
RF సోర్స్ (లేదా ఏదైనా హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ అప్లికేషన్) ఉన్న PCB కోసం, సర్క్యూట్ బోర్డ్ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి మీరు పూర్తి గ్రౌండ్ ప్లేన్ కలిగి ఉండాలి. సిగ్నల్స్ తప్పనిసరిగా వేర్వేరు విమానాలలో ఉండాలి మరియు రెండు పొరల ప్లేట్లను ఉపయోగించి ఒకేసారి రెండు అవసరాలను తీర్చడం దాదాపు అసాధ్యం. మీరు యాంటెన్నా లేదా ఏదైనా తక్కువ సంక్లిష్టత గల RF బోర్డ్‌ని డిజైన్ చేయాలనుకుంటే, మీరు రెండు లేయర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. మీ పిసిబి ఈ విమానాలను ఎలా మెరుగ్గా ఉపయోగించుకోగలదో ఈ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
మిశ్రమ సిగ్నల్ డిజైన్‌లో, తయారీదారులు సాధారణంగా అనలాగ్ గ్రౌండ్‌ను డిజిటల్ గ్రౌండ్ నుండి వేరు చేయాలని సిఫార్సు చేస్తారు. సున్నితమైన అనలాగ్ సర్క్యూట్లు హై-స్పీడ్ స్విచ్‌లు మరియు సిగ్నల్స్ ద్వారా సులభంగా ప్రభావితమవుతాయి. అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ గ్రౌండింగ్ భిన్నంగా ఉంటే, గ్రౌండింగ్ విమానం వేరు చేయబడుతుంది. అయితే, ఇది క్రింది నష్టాలను కలిగి ఉంది. ప్రధానంగా గ్రౌండ్ ప్లేన్ నిలిపివేయడం వల్ల ఏర్పడిన విభజించబడిన గ్రౌండ్ యొక్క క్రాస్‌స్టాక్ మరియు లూప్ ప్రాంతంపై మేము శ్రద్ధ వహించాలి. కింది దృష్టాంతం రెండు వేర్వేరు గ్రౌండ్ ప్లేన్‌ల ఉదాహరణను చూపుతుంది. ఎడమ వైపున, రిటర్న్ కరెంట్ సిగ్నల్ మార్గంలో నేరుగా పాస్ చేయదు, కాబట్టి కుడి లూప్ ఏరియాలో డిజైన్ చేయడానికి బదులుగా లూప్ ఏరియా ఉంటుంది.
విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత మరియు విద్యుదయస్కాంత జోక్యం (EMI)
అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ డిజైన్‌ల కోసం (RF సిస్టమ్స్ వంటివి), EMI ఒక పెద్ద ప్రతికూలతగా ఉంటుంది. ముందుగా చర్చించిన గ్రౌండ్ ప్లేన్ EMI ని తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది, కానీ మీ PCB ప్రకారం, గ్రౌండ్ ప్లేన్ ఇతర సమస్యలకు కారణం కావచ్చు. నాలుగు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పొరలు కలిగిన లామినేట్లలో, విమానం దూరం చాలా ముఖ్యం. విమానాల మధ్య కెపాసిటెన్స్ చిన్నగా ఉన్నప్పుడు, విద్యుత్ క్షేత్రం బోర్డు మీద విస్తరిస్తుంది. అదే సమయంలో, రెండు విమానాల మధ్య అవరోధం తగ్గుతుంది, రిటర్న్ కరెంట్ సిగ్నల్ ప్లేన్‌కి ప్రవహించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది విమానం గుండా వెళుతున్న ఏదైనా అధిక పౌన frequencyపున్య సిగ్నల్ కోసం EMI ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
EMI ని నివారించడానికి ఒక సాధారణ పరిష్కారం హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ బహుళ పొరలను దాటకుండా నిరోధించడం. డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్‌ను జోడించండి; మరియు సిగ్నల్ వైరింగ్ చుట్టూ గ్రౌండింగ్ వయాస్ ఉంచండి. కింది సంఖ్య అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌తో మంచి PCB డిజైన్‌ను చూపుతుంది.
శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయండి
బైపాస్ కెపాసిటర్లు మరియు ఫెర్రైట్ పూసలు ఏదైనా భాగం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దాన్ని ఫిల్టర్ చేయడానికి ఉపయోగించే కెపాసిటర్లు. సాధారణంగా, ఏదైనా హై-స్పీడ్ అప్లికేషన్‌లో ఉపయోగించినట్లయితే, ఏదైనా I / O పిన్ శబ్దం మూలంగా మారవచ్చు. ఈ విషయాలను బాగా ఉపయోగించుకోవడానికి, మేము ఈ క్రింది అంశాలకు శ్రద్ధ వహించాలి:
ఎల్లప్పుడూ ఫెర్రైట్ పూసలు మరియు బైపాస్ కెపాసిటర్‌లను శబ్దం మూలానికి వీలైనంత దగ్గరగా ఉంచండి.
మేము ఆటోమేటిక్ ప్లేస్‌మెంట్ మరియు ఆటోమేటిక్ రూటింగ్‌ని ఉపయోగించినప్పుడు, మేము తనిఖీ చేయడానికి దూరాన్ని పరిగణించాలి.
వడపోతలు మరియు వడపోతలు మరియు భాగాల మధ్య ఇతర రూటింగ్‌లను నివారించండి.
గ్రౌండ్ ప్లేన్ ఉన్నట్లయితే, దాన్ని సరిగ్గా గ్రౌండ్ చేయడానికి రంధ్రాల ద్వారా బహుళ ఉపయోగించండి.