site logo

PCB డిజైన్ పద్ధతులు మరియు నైపుణ్యాలు

1. ఎలా ఎంచుకోవాలి పిసిబి బోర్డు?

PCB బోర్డు ఎంపిక తప్పనిసరిగా డిజైన్ అవసరాలు మరియు భారీ ఉత్పత్తి మరియు సంతులనం మధ్య వ్యయానికి అనుగుణంగా ఉండాలి. డిజైన్ అవసరాలలో విద్యుత్ మరియు యాంత్రిక భాగాలు ఉన్నాయి. చాలా వేగంగా PCB బోర్డులు (GHz కంటే ఎక్కువ పౌనenciesపున్యాలు) రూపకల్పన చేసేటప్పుడు ఇది సాధారణంగా ముఖ్యం. ఉదాహరణకు, ఈ రోజు సాధారణంగా ఉపయోగించే fr-4 పదార్థం తగినది కాకపోవచ్చు ఎందుకంటే అనేక GHz వద్ద విద్యుద్వాహక నష్టం సిగ్నల్ క్షీణతపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. విద్యుత్తు విషయంలో, రూపొందించిన ఫ్రీక్వెన్సీలో విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం మరియు విద్యుద్వాహక నష్టంపై శ్రద్ధ వహించండి.

ipcb

2. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యాన్ని ఎలా నివారించాలి?

అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యాన్ని నివారించే ప్రాథమిక ఆలోచన ఏమిటంటే క్రాస్‌స్టాక్ అని కూడా పిలువబడే అధిక పౌన frequencyపున్య సిగ్నల్ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క జోక్యాన్ని తగ్గించడం. మీరు హై స్పీడ్ సిగ్నల్ మరియు అనలాగ్ సిగ్నల్ మధ్య దూరాన్ని పెంచవచ్చు లేదా అనలాగ్ సిగ్నల్‌కు గ్రౌండ్ గార్డ్/షంట్ ట్రేస్‌లను జోడించవచ్చు. డిజిటల్ గ్రౌండ్ నుండి అనలాగ్ గ్రౌండ్ శబ్దం జోక్యంపై కూడా శ్రద్ధ వహించండి.

3. హై-స్పీడ్ డిజైన్‌లో సిగ్నల్ సమగ్రత సమస్యను ఎలా పరిష్కరించాలి?

సిగ్నల్ సమగ్రత ప్రాథమికంగా ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌కు సంబంధించిన విషయం. ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌ని ప్రభావితం చేసే కారకాలు సిగ్నల్ సోర్స్ ఆర్కిటెక్చర్, అవుట్‌పుట్ ఇంపెడెన్స్, కేబుల్ లక్షణం ఇంపెడెన్స్, లోడ్ సైడ్ క్యారెక్ట్రిక్ మరియు కేబుల్ టోపోలాజీ ఆర్కిటెక్చర్. పరిష్కారం * టెర్మినాటియాన్ మరియు కేబుల్ యొక్క టోపోలాజీని సర్దుబాటు చేయండి.

4. అవకలన వైరింగ్‌ను ఎలా గుర్తించాలి?

వ్యత్యాసం జత యొక్క వైరింగ్ దృష్టి పెట్టడానికి రెండు పాయింట్లు ఉన్నాయి. ఒకటి, రెండు లైన్ల పొడవు సాధ్యమైనంత పొడవుగా ఉండాలి మరియు మరొకటి రెండు లైన్ల మధ్య దూరం (తేడా ఇంపెడెన్స్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది) ఎల్లప్పుడూ స్థిరంగా ఉండాలి, అంటే సమాంతరంగా ఉంచాలి. రెండు సమాంతర రీతులు ఉన్నాయి: ఒకటి రెండు పంక్తులు ఒకే పక్క-పక్క పొరపై నడుస్తాయి, మరొకటి రెండు పంక్తులు ఎగువ మరియు దిగువ పొరల ప్రక్కనే ఉన్న రెండు పొరలపై నడుస్తాయి. సాధారణంగా, గతంలో పక్కపక్కనే అమలు చేయడం చాలా సాధారణం.

5. ఒకే ఒక అవుట్‌పుట్ టెర్మినల్‌తో క్లాక్ సిగ్నల్ లైన్ కోసం డిఫరెన్షియల్ వైరింగ్‌ను ఎలా గుర్తించాలి?

డిఫరెన్షియల్ వైరింగ్‌ని ఉపయోగించాలనుకుంటే అది సిగ్నల్ మూలంగా ఉండాలి మరియు ముగింపును స్వీకరించడం కూడా అవకలన సిగ్నల్ అర్థవంతంగా ఉంటుంది. కాబట్టి ఒకే అవుట్‌పుట్‌తో గడియార సిగ్నల్ కోసం అవకలన వైరింగ్‌ను ఉపయోగించడం అసాధ్యం.

6. స్వీకరించే ముగింపులో వ్యత్యాస రేఖల జంటల మధ్య మ్యాచింగ్ రెసిస్టెన్స్ జోడించవచ్చా?

రిసీవింగ్ ఎండ్‌లో ఉండే డిఫరెన్షియల్ లైన్స్ జత మధ్య మ్యాచింగ్ రెసిస్టెన్స్ సాధారణంగా జోడించబడుతుంది మరియు దాని విలువ డిఫరెన్షియల్ ఇంపెడెన్స్ విలువకు సమానంగా ఉండాలి. సిగ్నల్ నాణ్యత మెరుగ్గా ఉంటుంది.

7. వ్యత్యాస జంటల వైరింగ్ ఎందుకు దగ్గరగా మరియు సమాంతరంగా ఉండాలి?

వ్యత్యాస జంటల వైరింగ్ తగిన విధంగా దగ్గరగా మరియు సమాంతరంగా ఉండాలి. సరైన ఎత్తు వ్యత్యాస ఇంపెడెన్స్ కారణంగా ఉంటుంది, ఇది వ్యత్యాస జతలను రూపొందించడంలో ముఖ్యమైన పరామితి. అవకలన అవరోధం యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడానికి సమాంతరత కూడా అవసరం. రెండు పంక్తులు దూరంలో లేదా దగ్గరగా ఉంటే, అవకలన అవరోధం అస్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది సిగ్నల్ సమగ్రత మరియు టైమింగ్ ఆలస్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

8. అసలు వైరింగ్‌లో కొన్ని సైద్ధాంతిక సంఘర్షణలను ఎలా ఎదుర్కోవాలి?

(1). సాధారణంగా, మాడ్యూల్స్/నంబర్‌లను వేరు చేయడం సరైనది. MOAT ని దాటకుండా మరియు విద్యుత్ సరఫరా మరియు సిగ్నల్ రిటర్న్ కరెంట్ మార్గం చాలా పెద్దదిగా పెరగకుండా జాగ్రత్త వహించాలి.

(2). క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ అనేది సిమ్యులేటెడ్ పాజిటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ డోలనం సర్క్యూట్, మరియు స్థిరమైన డోలనం సిగ్నల్స్ లూప్ గెయిన్ మరియు ఫేజ్ యొక్క స్పెసిఫికేషన్‌లకు అనుగుణంగా ఉండాలి, ఇవి జోక్యం చేసుకునే అవకాశం ఉంది, గ్రౌండ్ గార్డ్ ట్రేస్‌లు కూడా జోక్యాన్ని పూర్తిగా వేరు చేయలేకపోవచ్చు. మరియు చాలా దూరంలో, గ్రౌండ్ ప్లేన్‌లోని శబ్దం సానుకూల ఫీడ్‌బ్యాక్ డోలనం సర్క్యూట్‌ని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, క్రిస్టల్ ఓసిలేటర్ మరియు చిప్‌ను వీలైనంత దగ్గరగా ఉండేలా చూసుకోండి.

(3). నిజానికి, హై-స్పీడ్ వైరింగ్ మరియు EMI అవసరాల మధ్య అనేక విభేదాలు ఉన్నాయి. ఏదేమైనా, ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, EMI చే జోడించబడిన నిరోధక కెపాసిటెన్స్ లేదా ఫెర్రైట్ పూస కారణంగా, సిగ్నల్ యొక్క కొన్ని ఎలక్ట్రికల్ లక్షణాలు స్పెసిఫికేషన్‌లను అందుకోవడంలో విఫలం కాకపోవచ్చు. అందువల్ల, హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ లైనింగ్ వంటి EMI సమస్యలను పరిష్కరించడానికి లేదా తగ్గించడానికి వైరింగ్ మరియు PCB స్టాకింగ్ ఏర్పాటు చేసే సాంకేతికతను ఉపయోగించడం ఉత్తమం. చివరగా, సిగ్నల్‌కు నష్టాన్ని తగ్గించడానికి రెసిస్టర్ కెపాసిటెన్స్ లేదా ఫెర్రైట్ బీడ్ పద్ధతి ఉపయోగించబడింది.

9. హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ యొక్క మాన్యువల్ వైరింగ్ మరియు ఆటోమేటిక్ వైరింగ్ మధ్య వైరుధ్యాన్ని ఎలా పరిష్కరించాలి?

ఈ రోజుల్లో, బలమైన కేబులింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లోని చాలా ఆటోమేటిక్ కేబులింగ్ పరికరాలు వైండింగ్ మోడ్ మరియు రంధ్రాల సంఖ్యను నియంత్రించడానికి పరిమితులను నిర్దేశించాయి. EDA కంపెనీలు కొన్నిసార్లు వైండింగ్ ఇంజిన్‌ల సామర్థ్యాలను మరియు అడ్డంకులను సెట్ చేయడంలో విస్తృతంగా మారుతుంటాయి. ఉదాహరణకు, సర్పెంటైన్ లైన్లు గాలిని ఎలా నియంత్రించాలో నియంత్రించడానికి తగినంత అడ్డంకులు ఉన్నాయా, వ్యత్యాస జంటల అంతరాన్ని నియంత్రించడానికి తగినంత అడ్డంకులు ఉన్నాయా, మొదలైనవి. వైరింగ్ నుండి ఆటోమేటిక్ వైరింగ్ అవుట్ డిజైనర్ ఆలోచనకు అనుగుణంగా ఉంటుందా అని ఇది ప్రభావితం చేస్తుంది. అదనంగా, మాన్యువల్ వైరింగ్ సర్దుబాటు యొక్క కష్టం కూడా వైండింగ్ ఇంజిన్ సామర్థ్యానికి పూర్తిగా సంబంధించినది. ఉదాహరణకు, వైర్ నెట్టే సామర్థ్యం, ​​రంధ్రం నెట్టే సామర్ధ్యం, మరియు రాగి పూతపై వైర్ కూడా మోపగల సామర్థ్యం మొదలైనవి. కాబట్టి, బలమైన వైండింగ్ ఇంజిన్ సామర్థ్యంతో కేబులర్‌ను ఎంచుకోండి, అది పరిష్కరించడానికి మార్గం.

10. టెస్ట్ కూపన్ గురించి.

టైమ్ డొమైన్ రిఫ్లెక్టోమీటర్ (TDR) ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడిన PCB బోర్డ్ యొక్క విలక్షణమైన ఇంపెడెన్స్ డిజైన్ అవసరాలను తీరుస్తుందో లేదో కొలవడానికి టెస్ట్ కూపన్ ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణంగా, నియంత్రించడానికి అవరోధం రెండు కేసుల సింగిల్ లైన్ మరియు డిఫరెన్స్ పెయిర్. అందువల్ల, టెస్ట్ కూపన్‌లో లైన్ వెడల్పు మరియు లైన్ స్పేసింగ్ (డిఫరెన్షియల్ అయితే) లైన్ నియంత్రించబడే విధంగానే ఉండాలి. అతి ముఖ్యమైన విషయం గ్రౌండింగ్ పాయింట్ యొక్క స్థానం. గ్రౌండ్ లీడ్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ విలువను తగ్గించడానికి, TDR ప్రోబ్ యొక్క గ్రౌండ్ పాయింట్ సాధారణంగా ప్రోబ్ టిప్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది. అందువల్ల, పరీక్ష కూపన్‌లో సిగ్నల్ పాయింట్ మరియు గ్రౌండింగ్ పాయింట్‌ను కొలిచే దూరం మరియు పద్ధతి ఉపయోగించిన ప్రోబ్‌కు అనుగుణంగా ఉండాలి.

11. హై-స్పీడ్ పిసిబి డిజైన్‌లో, సిగ్నల్ పొర యొక్క ఖాళీ ప్రాంతం రాగి పూతతో ఉంటుంది మరియు బహుళ సిగ్నల్ పొరల గ్రౌండింగ్ మరియు విద్యుత్ సరఫరాపై రాగి పూతని ఎలా పంపిణీ చేయాలి?

సాధారణంగా ఖాళీ ప్రదేశంలో రాగి పూత ఎక్కువ భాగం గ్రౌన్దేడ్ చేయబడుతుంది. రాగి మరియు హైస్పీడ్ సిగ్నల్ లైన్ పక్కన రాగి వర్తించబడినప్పుడు రాగి మరియు సిగ్నల్ లైన్ మధ్య దూరంపై దృష్టి పెట్టండి, ఎందుకంటే రాగి వర్తింపజేయడం వలన లైన్ యొక్క లక్షణ నిరోధం తగ్గుతుంది. ద్వంద్వ స్ట్రిప్‌లైన్ నిర్మాణంలో వలె, ఇతర పొరల లక్షణ నిరోధం ప్రభావితం కాకుండా జాగ్రత్త వహించండి.

12. మైక్రోస్ట్రిప్ లైన్ మోడల్‌ని ఉపయోగించి లక్షణ ఇంపెడెన్స్‌ను లెక్కించడానికి విద్యుత్ సరఫరా ప్లేన్ పైన ఉన్న సిగ్నల్ లైన్ ఉపయోగించవచ్చా? విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ మధ్య సిగ్నల్‌ను రిబ్బన్-లైన్ మోడల్ ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చా?

అవును, విలక్షణమైన ఇంపెడెన్స్‌ను లెక్కించేటప్పుడు పవర్ ప్లేన్ మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ రెండూ తప్పనిసరిగా రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌లుగా పరిగణించాలి. ఉదాహరణకు, నాలుగు పొరల బోర్డు: పై పొర-పవర్ లేయర్-స్ట్రాటమ్-దిగువ పొర. ఈ సందర్భంలో, టాప్ లేయర్ యొక్క వైరింగ్ లక్షణం ఇంపెడెన్స్ యొక్క నమూనా మైక్రోస్ట్రిప్ లైన్ మోడల్, పవర్ ప్లేన్‌ను రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌గా కలిగి ఉంటుంది.

13. అధిక సాంద్రత కలిగిన PCB లో సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా స్వయంచాలకంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన టెస్ట్ పాయింట్‌లు సామూహిక ఉత్పత్తి యొక్క పరీక్ష అవసరాలను తీర్చగలవా?

సాధారణ సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా స్వయంచాలకంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన పరీక్షా పాయింట్లు పరీక్ష అవసరాలను తీర్చగలవా అన్నది పరీక్షా యంత్రం యొక్క అవసరాలను జోడించిన టెస్ట్ పాయింట్‌ల స్పెసిఫికేషన్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అదనంగా, వైరింగ్ చాలా దట్టంగా ఉంటే మరియు పరీక్ష పాయింట్లను జోడించడం యొక్క వివరణ కఠినంగా ఉంటే, అది లైన్ యొక్క ప్రతి విభాగానికి స్వయంచాలకంగా పరీక్ష పాయింట్లను జోడించలేకపోవచ్చు, అయితే, మీరు పరీక్షా స్థలాన్ని మాన్యువల్‌గా పూర్తి చేయాలి.

14. టెస్ట్ పాయింట్ల జోడింపు హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుందా?

ఇది సిగ్నల్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుందా అనేది టెస్ట్ పాయింట్లు ఎలా జోడించబడతాయి మరియు సిగ్నల్ ఎంత వేగంగా ఉంటుంది అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రాథమికంగా, అదనపు పరీక్షా పాయింట్లు (ద్వారా లేదా DIP పిన్ పరీక్షా పాయింట్లుగా కాదు) లైన్‌కు జోడించబడతాయి లేదా లైన్ నుండి బయటకు తీయవచ్చు. మునుపటిది లైన్‌లో చాలా చిన్న కెపాసిటర్‌ను జోడించడానికి సమానం, రెండోది అదనపు శాఖ. ఈ రెండు పరిస్థితులు హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్‌పై ఎక్కువ లేదా తక్కువ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు ప్రభావం యొక్క డిగ్రీ ఫ్రీక్వెన్సీ వేగం మరియు సిగ్నల్ యొక్క అంచు రేటుకు సంబంధించినది. అనుకరణ ద్వారా ప్రభావం పొందవచ్చు. సూత్రప్రాయంగా, చిన్న పరీక్షా స్థానం, మంచిది (కోర్సు యొక్క, పరీక్ష యంత్రం యొక్క అవసరాలను తీర్చడానికి) చిన్న శాఖ, మంచిది.

15. అనేక PCB వ్యవస్థ, బోర్డుల మధ్య భూమిని ఎలా కనెక్ట్ చేయాలి?

ప్రతి PCB బోర్డ్ మధ్య సిగ్నల్ లేదా విద్యుత్ సరఫరా ఒకదానితో ఒకటి కనెక్ట్ అయినప్పుడు, ఉదాహరణకు, ఒక బోర్డుకు B బోర్డుకు విద్యుత్ సరఫరా లేదా సిగ్నల్ ఉంటుంది, ఫ్లోర్ ఫ్లో నుండి తిరిగి A బోర్డ్‌కు సమానమైన కరెంట్ ఉండాలి (ఇది కిర్చోఫ్ ప్రస్తుత చట్టం). ఈ లేయర్‌లోని కరెంట్ అతి తక్కువ ఇంపెడెన్స్‌కు తిరిగి వెళ్తుంది. అందువల్ల, ప్రతి ఇంటర్‌ఫేస్‌లో శక్తికి లేదా సిగ్నల్ కనెక్షన్‌కు, ప్రతిఘటనను తగ్గించడానికి మరియు నిర్మాణ శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి ఏర్పాటుకు కేటాయించిన పిన్‌ల సంఖ్య చాలా తక్కువగా ఉండకూడదు. మొత్తం కరెంట్ లూప్‌ని, ముఖ్యంగా కరెంట్‌లో పెద్ద భాగాన్ని విశ్లేషించడం మరియు కరెంట్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి గ్రౌండ్ లేదా గ్రౌండ్ కనెక్షన్‌ని సర్దుబాటు చేయడం కూడా సాధ్యమే (ఉదాహరణకు, ఒకే చోట తక్కువ ఇంపెడెన్స్‌ను సృష్టించడం ద్వారా చాలా వరకు కరెంట్ ఆ ప్రదేశం గుండా ప్రవహిస్తుంది), ఇతర సున్నితమైన సంకేతాలపై ప్రభావం తగ్గిస్తుంది.