PCB ( ముద్రిత సర్క్యూట్ బోర్డు ) హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్లలో వైరింగ్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ పేపర్ ప్రధానంగా హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్ల వైరింగ్ సమస్యను ప్రాక్టికల్ కోణం నుండి చర్చిస్తుంది. హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్‌ల కోసం PCB వైరింగ్‌ను డిజైన్ చేసేటప్పుడు పరిగణించాల్సిన అనేక విభిన్న సమస్యల గురించి కొత్త వినియోగదారులకు అవగాహన కల్పించడంలో సహాయపడటం ప్రధాన ఉద్దేశ్యం. కొంతకాలంగా PCB వైరింగ్‌కు గురికాని కస్టమర్‌ల కోసం రిఫ్రెషర్ మెటీరియల్ అందించడం మరొక ఉద్దేశ్యం. పరిమిత స్థలం కారణంగా, ఈ ఆర్టికల్లో అన్ని సమస్యలను వివరంగా కవర్ చేయడం సాధ్యం కాదు, కానీ సర్క్యూట్ పనితీరును మెరుగుపరచడం, డిజైన్ సమయాన్ని తగ్గించడం మరియు సవరణ సమయాన్ని ఆదా చేయడంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపే కీలక భాగాలను మేము చర్చిస్తాము.

ఆచరణాత్మక కోణం నుండి PCB ని ఎలా డిజైన్ చేయాలి

హై స్పీడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లకు సంబంధించిన సర్క్యూట్‌లపై ఇక్కడ దృష్టి కేంద్రీకరించినప్పటికీ, ఇక్కడ చర్చించిన సమస్యలు మరియు పద్ధతులు సాధారణంగా చాలా ఇతర హై స్పీడ్ అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లకు వైరింగ్‌కు వర్తిస్తాయి. ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లు చాలా ఎక్కువ రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) బ్యాండ్‌లలో పనిచేసేటప్పుడు, సర్క్యూట్ పనితీరు ఎక్కువగా PCB వైరింగ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. “డ్రాయింగ్ బోర్డ్” లో మంచి హై-పెర్ఫార్మెన్స్ సర్క్యూట్ డిజైన్ లాగా కనిపిస్తోంది, అది అలసటతో కూడిన వైరింగ్‌తో బాధపడుతుంటే మధ్యస్థ పనితీరుతో ముగుస్తుంది. వైరింగ్ ప్రక్రియ అంతటా ముఖ్యమైన వివరాలకు ముందస్తు పరిశీలన మరియు శ్రద్ధ కావలసిన సర్క్యూట్ పనితీరును నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది.

బొమ్మ నమునా

మంచి స్కీమాటిక్స్ మంచి వైరింగ్‌కు హామీ ఇవ్వనప్పటికీ, మంచి వైరింగ్ మంచి స్కీమాటిక్స్‌తో మొదలవుతుంది. స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం జాగ్రత్తగా గీయాలి మరియు మొత్తం సర్క్యూట్ యొక్క సిగ్నల్ దిశను పరిగణించాలి. స్కీమాటిక్‌లో మీకు ఎడమ నుండి కుడికి సాధారణ, స్థిరమైన సిగ్నల్ ప్రవాహం ఉంటే, మీరు PCB లో మంచి సిగ్నల్ ప్రవాహాన్ని కలిగి ఉండాలి. స్కీమాటిక్‌లో వీలైనంత ఉపయోగకరమైన సమాచారాన్ని ఇవ్వండి. కొన్నిసార్లు సర్క్యూట్ డిజైన్ ఇంజనీర్ అందుబాటులో లేనందున, సర్క్యూట్ సమస్యను పరిష్కరించడంలో సహాయపడమని కస్టమర్ మమ్మల్ని అడుగుతాడు. ఈ పని చేసే డిజైనర్లు, టెక్నీషియన్లు మరియు ఇంజనీర్లు మాతో సహా చాలా కృతజ్ఞతతో ఉంటారు.

సాధారణ రిఫరెన్స్ ఐడెంటిఫైయర్‌లు, విద్యుత్ వినియోగం మరియు లోపం సహనాలకు మించి, స్కీమాటిక్‌లో ఏ ఇతర సమాచారం ఇవ్వాలి? సాధారణ స్కీమాటిక్‌ను ఫస్ట్-క్లాస్ స్కీమాటిక్‌గా మార్చడానికి ఇక్కడ కొన్ని సూచనలు ఉన్నాయి. షెల్, ప్రింటెడ్ లైన్ పొడవు, ఖాళీ ప్రాంతం గురించి వేవ్‌ఫార్మ్, యాంత్రిక సమాచారాన్ని జోడించండి; PCB లో ఏ భాగాలను ఉంచాలో సూచించండి; సర్దుబాటు సమాచారం, భాగం విలువ పరిధి, వేడి వెదజల్లే సమాచారం, నియంత్రణ ఇంపెడెన్స్ ముద్రిత పంక్తులు, గమనికలు, సంక్షిప్త సర్క్యూట్ చర్య వివరణ ఇవ్వండి … (ఇతరులలో).

ఎవరినీ నమ్మవద్దు

మీరు మీ స్వంత వైరింగ్‌ను డిజైన్ చేయకపోతే, కేబులర్ డిజైన్‌ను రెండుసార్లు తనిఖీ చేయడానికి చాలా సమయాన్ని అనుమతించండి. కొంచెం నివారణ ఇక్కడ వంద రెట్లు పరిహారం విలువైనది. మీరు ఏమి ఆలోచిస్తున్నారో కేబుల్ వ్యక్తి అర్థం చేసుకుంటారని ఆశించవద్దు. వైరింగ్ డిజైన్ ప్రక్రియ ప్రారంభంలో మీ ఇన్‌పుట్ మరియు మార్గదర్శకత్వం చాలా ముఖ్యం. మీరు అందించగల మరింత సమాచారం మరియు వైరింగ్ ప్రక్రియలో మీరు ఎంత ఎక్కువగా పాల్గొంటే, ఫలితంగా PCB ఉత్తమంగా ఉంటుంది. కేబులింగ్ డిజైన్ ఇంజనీర్ కోసం తాత్కాలిక ముగింపు పాయింట్‌ను సెట్ చేయండి – మీకు కావలసిన కేబులింగ్ పురోగతి నివేదిక యొక్క శీఘ్ర తనిఖీ. ఈ “క్లోజ్డ్ లూప్” విధానం వైరింగ్‌ని దారితప్పకుండా నిరోధిస్తుంది మరియు తద్వారా రీవర్క్ చేసే అవకాశాన్ని తగ్గిస్తుంది.

వైరింగ్ ఇంజనీర్లకు సూచనలు: సర్క్యూట్ ఫంక్షన్ల యొక్క చిన్న వివరణ, ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ స్థానాలను సూచించే PCB స్కెచ్‌లు, PCB క్యాస్కేడింగ్ సమాచారం (ఉదా., బోర్డు ఎంత మందంగా ఉంది, ఎన్ని పొరలు ఉన్నాయి, ప్రతి సిగ్నల్ పొర మరియు గ్రౌండింగ్ ప్లేన్ వివరాలు – విద్యుత్ వినియోగం , గ్రౌండ్, అనలాగ్, డిజిటల్ మరియు RF సిగ్నల్స్); పొరలకు ఆ సంకేతాలు అవసరం; ముఖ్యమైన భాగాల ప్లేస్‌మెంట్ అవసరం; బైపాస్ మూలకం యొక్క ఖచ్చితమైన స్థానం; ఏ ముద్రిత పంక్తులు ముఖ్యమైనవి; ఏ లైన్‌లు ఇంపెడెన్స్ ప్రింటెడ్ లైన్‌లను నియంత్రించాల్సిన అవసరం ఉంది; ఏ పంక్తులు పొడవుతో సరిపోలాలి; భాగాల కొలతలు; ఏ ముద్రిత పంక్తులు ఒకదానికొకటి దూరంగా (లేదా దగ్గరగా) ఉండాలి; ఏ పంక్తులు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉండాలి (లేదా దగ్గరగా ఉండాలి); ఏ భాగాలు ఒకదానికొకటి దూరంగా (లేదా సమీపంలో) ఉండాలి; PCB దిగువన ఏ భాగాలను పైన ఉంచాలి? ఎవరికైనా ఎక్కువ సమాచారం ఇవ్వడం గురించి ఎప్పుడూ ఫిర్యాదు చేయవద్దు – చాలా తక్కువ? ఉంది; చాలా ఎక్కువ? అస్సలు కుదరదు.

ఒక అభ్యాస పాఠం: సుమారు 10 సంవత్సరాల క్రితం, నేను బహుళ-పొర ఉపరితల మౌంట్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను రూపొందించాను-బోర్డు రెండు వైపులా భాగాలను కలిగి ఉంది. ప్లేట్లు బంగారు పూత అల్యూమినియం షెల్‌కి బోల్ట్ చేయబడ్డాయి (కఠినమైన షాక్‌ప్రూఫ్ స్పెసిఫికేషన్‌ల కారణంగా). పక్షపాత ఫీడ్-త్రూ అందించే పిన్‌లు బోర్డు గుండా వెళతాయి. పిన్ ఒక వెల్డింగ్ వైర్ ద్వారా PCB కి కనెక్ట్ చేయబడింది. ఇది చాలా క్లిష్టమైన పరికరం. బోర్డులోని కొన్ని భాగాలు పరీక్ష సెట్టింగ్ (SAT) కోసం ఉపయోగించబడతాయి. కానీ ఈ భాగాలు ఎక్కడ ఉన్నాయో నేను ఖచ్చితంగా నిర్వచించాను. ఈ భాగాలు ఎక్కడ ఇన్‌స్టాల్ చేయబడ్డాయో మీరు ఊహించగలరా? బోర్డు కింద, మార్గం ద్వారా. ప్రొడక్ట్ ఇంజనీర్లు మరియు టెక్నీషియన్‌లు మొత్తం సెటప్ చేసి, సెటప్ చేయడం పూర్తయిన తర్వాత తిరిగి కలిసి ఉంచినప్పుడు సంతోషంగా లేరు. అప్పటి నుండి నేను ఆ తప్పు చేయలేదు.

నగర

PCB లో వలె, స్థానం ప్రతిదీ. పిసిబిలో సర్క్యూట్ ఎక్కడ ఉంచబడిందో, దాని నిర్దిష్ట సర్క్యూట్ భాగాలు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడి ఉంటాయి మరియు దానికి ఏ ఇతర సర్క్యూట్‌లు ప్రక్కనే ఉన్నాయి అనేది చాలా ముఖ్యం.

సాధారణంగా, ఇన్పుట్, అవుట్పుట్ మరియు విద్యుత్ సరఫరా స్థానాలు ముందుగా నిర్ణయించబడతాయి, అయితే వాటి మధ్య సర్క్యూట్ “సృజనాత్మకంగా” ఉండాలి. అందుకే వైరింగ్ వివరాలపై శ్రద్ధ పెట్టడం వలన భారీ డివిడెండ్‌లు చెల్లించబడతాయి. కీ భాగాల స్థానంతో ప్రారంభించండి, సర్క్యూట్ మరియు మొత్తం PCB ని పరిగణించండి. మొదటి నుండి కీలక భాగాల స్థానాన్ని మరియు సిగ్నల్స్ మార్గాన్ని పేర్కొనడం డిజైన్ ఉద్దేశించిన విధంగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది. మొదటిసారి డిజైన్‌ను సరిగ్గా పొందడం వల్ల ఖర్చు మరియు ఒత్తిడి తగ్గుతుంది – తద్వారా అభివృద్ధి చక్రాలు.

విద్యుత్ సరఫరాను దాటవేయండి

శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పవర్ సైడ్ బైపాస్ చేయడం అనేది PCB డిజైన్ ప్రాసెస్‌లో ముఖ్యమైన అంశం-హై-స్పీడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మరియు ఇతర హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్‌ల కోసం. బైపాస్ హై స్పీడ్ ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌ల యొక్క రెండు సాధారణ కాన్ఫిగరేషన్‌లు ఉన్నాయి.

పవర్ గ్రౌండింగ్: ఈ పద్ధతి చాలా సందర్భాలలో చాలా సమర్థవంతంగా ఉంటుంది, op amp యొక్క పవర్ పిన్‌లను నేరుగా గ్రౌండ్ చేయడానికి బహుళ షంట్ కెపాసిటర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. రెండు షంట్ కెపాసిటర్లు సాధారణంగా సరిపోతాయి – కానీ షంట్ కెపాసిటర్‌లను జోడించడం కొన్ని సర్క్యూట్‌లకు ప్రయోజనకరంగా ఉండవచ్చు.

విభిన్న కెపాసిటెన్స్ విలువలతో సమాంతర కెపాసిటర్లు విద్యుత్ సరఫరా పిన్‌లు విస్తృత బ్యాండ్‌లో తక్కువ AC నిరోధాన్ని మాత్రమే చూస్తాయని నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది. ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ పవర్ రిజెక్షన్ రేషియో (PSR) అటెన్యుయేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీలో ఇది చాలా ముఖ్యం. కెపాసిటర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క తగ్గిన PSR ని భర్తీ చేయడానికి సహాయపడుతుంది. అనేక టెన్క్స్ రేంజ్‌లలో తక్కువ ఇంపెడెన్స్‌ను నిర్వహించే గ్రౌండింగ్ మార్గాలు ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్‌లోకి హానికరమైన శబ్దం ప్రవేశించకుండా చూసుకోవడానికి సహాయపడుతుంది. బహుళ ఏకకాలిక విద్యుత్ కంటైనర్లను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలను మూర్తి 1 వివరిస్తుంది. తక్కువ పౌనenciesపున్యాల వద్ద, పెద్ద కెపాసిటర్లు తక్కువ ఇంపెడెన్స్ గ్రౌండ్ యాక్సెస్‌ను అందిస్తాయి. కానీ ఫ్రీక్వెన్సీలు వాటి ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీకి చేరుకున్న తర్వాత, కెపాసిటర్లు తక్కువ కెపాసిటివ్‌గా మారతాయి మరియు ఎక్కువ ఇంద్రియాలను తీసుకుంటాయి. బహుళ కెపాసిటర్లను కలిగి ఉండటం చాలా ముఖ్యం: ఒక కెపాసిటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన క్షీణించడం ప్రారంభించినప్పుడు, ఇతర కెపాసిటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన అమలులోకి వస్తుంది, అందువలన అనేక పది-ఆక్టేవ్‌లపై చాలా తక్కువ AC నిరోధాన్ని నిర్వహిస్తుంది.

కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పవర్ పిన్ నుండి నేరుగా ప్రారంభించండి; కనీస కెపాసిటెన్స్ మరియు కనీస భౌతిక పరిమాణంతో కెపాసిటర్లు PCB యొక్క అదే వైపున ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ వలె ఉంచాలి – యాంప్లిఫైయర్‌కు వీలైనంత దగ్గరగా. కెపాసిటర్ యొక్క గ్రౌండింగ్ టెర్మినల్ నేరుగా చిన్న పిన్ లేదా ప్రింటెడ్ వైర్‌తో గ్రౌండింగ్ ప్లేన్‌కు అనుసంధానించబడి ఉండాలి. పవర్ మరియు గ్రౌండింగ్ ముగింపు మధ్య జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి పైన పేర్కొన్న గ్రౌండింగ్ కనెక్షన్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లోడ్ ఎండ్‌కు సాధ్యమైనంత దగ్గరగా ఉంటుంది. మూర్తి 2 ఈ కనెక్షన్ పద్ధతిని వివరిస్తుంది.

సబ్‌లార్జ్ కెపాసిటర్‌ల కోసం ఈ ప్రక్రియ పునరావృతం చేయాలి. 0.01 μF కనీస కెపాసిటెన్స్‌తో ప్రారంభించడం మరియు దానికి దగ్గరగా 2.2 μF (లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) తక్కువ సమాన శ్రేణి నిరోధకత (ESR) ఉన్న ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్‌ను ఉంచడం ఉత్తమం. 0.01 గృహ పరిమాణంతో 0508 μF కెపాసిటర్ చాలా తక్కువ సిరీస్ ఇండక్టెన్స్ మరియు అద్భుతమైన అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ పనితీరును కలిగి ఉంది.

పవర్-టు-పవర్: ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్ పవర్ ఎండ్‌ల మధ్య కనెక్ట్ చేయబడిన ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ బైపాస్ కెపాసిటర్‌లను మరొక కాన్ఫిగరేషన్ ఉపయోగిస్తుంది. సర్క్యూట్‌లో నాలుగు కెపాసిటర్‌లను కాన్ఫిగర్ చేయడం కష్టంగా ఉన్నప్పుడు ఈ పద్ధతి తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రతికూలత ఏమిటంటే కెపాసిటర్ హౌసింగ్ పరిమాణం పెరగవచ్చు ఎందుకంటే కెపాసిటర్‌పై వోల్టేజ్ సింగిల్-పవర్ బైపాస్ పద్ధతి కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ. వోల్టేజ్‌ను పెంచడానికి పరికరం యొక్క రేటెడ్ బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్‌ను పెంచడం అవసరం, అంటే గృహ పరిమాణాన్ని పెంచడం. అయితే, ఈ విధానం PSR మరియు వక్రీకరణ పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది.

ప్రతి సర్క్యూట్ మరియు వైరింగ్ భిన్నంగా ఉన్నందున, కెపాసిటర్ల కాన్ఫిగరేషన్, సంఖ్య మరియు కెపాసిటెన్స్ విలువ వాస్తవ సర్క్యూట్ అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

పరాన్నజీవి ప్రభావాలు

పరాన్నజీవి ప్రభావాలు అక్షరాలా మీ PCB లోకి చొచ్చుకుపోయి, సర్క్యూట్‌లో విధ్వంసం, తలనొప్పి మరియు వివరించలేని విధ్వంసం సృష్టిస్తాయి. అవి దాచిన పరాన్నజీవి కెపాసిటర్లు మరియు హై-స్పీడ్ సర్క్యూట్‌లలోకి ప్రవేశించే ఇండక్టర్‌లు. ప్యాకేజీ పిన్ మరియు ప్రింటెడ్ వైర్ ద్వారా చాలా పొడవుగా ఏర్పడిన పరాన్నజీవి ఇండక్టెన్స్ ఇందులో ఉంటుంది; ప్యాడ్ టు గ్రౌండ్, ప్యాడ్ టు పవర్ ప్లేన్ మరియు ప్యాడ్ టు ప్రింట్ లైన్ మధ్య పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ ఏర్పడుతుంది; త్రూ-హోల్స్, మరియు అనేక ఇతర ప్రభావాల మధ్య పరస్పర చర్యలు.