ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ అవుట్‌పుట్ స్విచ్చింగ్ వేగం పెరగడంతో మరియు పిసిబి బోర్డు సాంద్రత, సిగ్నల్ సమగ్రత అనేది హై-స్పీడ్ డిజిటల్ పిసిబి డిజైన్‌లో తప్పనిసరిగా ఆందోళన కలిగించే సమస్యలలో ఒకటిగా మారింది. భాగాలు మరియు PCB బోర్డు యొక్క పారామితులు, PCB బోర్డులోని భాగాల లేఅవుట్, హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ లైన్ మరియు ఇతర కారకాల వైరింగ్, సిగ్నల్ సమగ్రతతో సమస్యలను కలిగించవచ్చు.

PCB లేఅవుట్‌ల కోసం, సిగ్నల్ సమగ్రతకు సిగ్నల్ టైమింగ్ లేదా వోల్టేజ్‌ని ప్రభావితం చేయని బోర్డ్ లేఅవుట్ అవసరం, సర్క్యూట్ వైరింగ్ కోసం, సిగ్నల్ సమగ్రతకు టెర్మినేషన్ ఎలిమెంట్‌లు, లేఅవుట్ స్ట్రాటజీలు మరియు వైరింగ్ సమాచారం అవసరం. PCBలో అధిక సిగ్నల్ వేగం, ముగింపు భాగాల యొక్క తప్పు ప్లేస్‌మెంట్ లేదా హై-స్పీడ్ సిగ్నల్స్ యొక్క తప్పు వైరింగ్ సిగ్నల్ సమగ్రత సమస్యలను కలిగిస్తుంది, ఇది సిస్టమ్ తప్పు డేటాను అవుట్‌పుట్ చేయడానికి కారణం కావచ్చు, సర్క్యూట్ సరిగ్గా పని చేయదు లేదా అస్సలు పని చేయదు. పిసిబి డిజైన్‌లో సిగ్నల్ సమగ్రతను పూర్తి పరిగణలోకి తీసుకోవడం మరియు సమర్థవంతమైన నియంత్రణ చర్యలు తీసుకోవడం ఎలా అనేది పిసిబి డిజైన్ పరిశ్రమలో హాట్ టాపిక్‌గా మారింది.

సిగ్నల్ సమగ్రత సమస్య మంచి సిగ్నల్ సమగ్రత అంటే అవసరమైనప్పుడు సరైన సమయం మరియు వోల్టేజ్ స్థాయి విలువలతో సిగ్నల్ స్పందించగలదు. దీనికి విరుద్ధంగా, సిగ్నల్ సరిగ్గా స్పందించనప్పుడు, సిగ్నల్ సమగ్రత సమస్య ఏర్పడుతుంది. సిగ్నల్ సమగ్రత సమస్యలు సిగ్నల్ వక్రీకరణ, సమయ లోపాలు, తప్పు డేటా, చిరునామా మరియు నియంత్రణ లైన్‌లు మరియు సిస్టమ్ మిస్‌ఆపరేషన్ లేదా సిస్టమ్ క్రాష్‌కి దారితీస్తుంది లేదా నేరుగా దారి తీయవచ్చు. PCB డిజైన్ ప్రాక్టీస్ ప్రక్రియలో, ప్రజలు చాలా PCB డిజైన్ నియమాలను సేకరించారు. PCB డిజైన్‌లో, ఈ డిజైన్ నియమాలను జాగ్రత్తగా సూచించడం ద్వారా PCB యొక్క సిగ్నల్ సమగ్రతను మెరుగ్గా సాధించవచ్చు.

PCBని రూపొందిస్తున్నప్పుడు, మేము ముందుగా మొత్తం సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క డిజైన్ సమాచారాన్ని అర్థం చేసుకోవాలి, ఇందులో ప్రధానంగా ఇవి ఉంటాయి:

1. పరికరాల సంఖ్య, పరికర పరిమాణం, పరికర ప్యాకేజీ, చిప్ రేట్, PCB తక్కువ వేగం, మధ్యస్థ వేగం మరియు అధిక వేగం ప్రాంతంగా విభజించబడినా, ఇది ఇంటర్‌ఫేస్ ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ ప్రాంతం;

2. మొత్తం లేఅవుట్ అవసరాలు, పరికర లేఅవుట్ స్థానం, అధిక శక్తి పరికరం ఉందా, చిప్ పరికరం వేడి వెదజల్లే ప్రత్యేక అవసరాలు;

3. సిగ్నల్ లైన్ రకం, వేగం మరియు ప్రసార దిశ, సిగ్నల్ లైన్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ నియంత్రణ అవసరాలు, బస్సు వేగం దిశ మరియు డ్రైవింగ్ పరిస్థితి, కీలక సంకేతాలు మరియు రక్షణ చర్యలు;

4. విద్యుత్ సరఫరా రకం, గ్రౌండ్ రకం, విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ కోసం శబ్దం టాలరెన్స్ అవసరాలు, విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ యొక్క సెట్టింగ్ మరియు సెగ్మెంటేషన్;

5. గడియార రేఖల రకాలు మరియు రేట్లు, గడియార రేఖల మూలం మరియు దిశ, గడియారం ఆలస్యం అవసరాలు, పొడవైన లైన్ అవసరాలు.

PCB లేయర్డ్ డిజైన్

సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క ప్రాథమిక సమాచారాన్ని అర్థం చేసుకున్న తర్వాత, సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఖర్చు మరియు సిగ్నల్ సమగ్రత యొక్క డిజైన్ అవసరాలను తూకం వేయడం మరియు వైరింగ్ పొరల యొక్క సహేతుకమైన సంఖ్యను ఎంచుకోవడం అవసరం. ప్రస్తుతం, సర్క్యూట్ బోర్డ్ క్రమంగా సింగిల్ లేయర్, డబుల్ లేయర్ మరియు నాలుగు లేయర్ నుండి మరింత మల్టీ లేయర్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌గా అభివృద్ధి చెందింది. మల్టీ-లేయర్ PCB డిజైన్ సిగ్నల్ రూటింగ్ యొక్క రిఫరెన్స్ ఉపరితలాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు సిగ్నల్ కోసం బ్యాక్‌ఫ్లో మార్గాన్ని అందిస్తుంది, ఇది మంచి సిగ్నల్ సమగ్రతను సాధించడానికి ప్రధాన కొలత. PCB లేయరింగ్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, కింది నియమాలను అనుసరించండి:

1. రిఫరెన్స్ ప్లేన్ ప్రాధాన్యంగా గ్రౌండ్ ప్లేన్. విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ రెండింటినీ రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌గా ఉపయోగించవచ్చు మరియు రెండూ నిర్దిష్ట షీల్డింగ్ ఫంక్షన్‌ను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, విద్యుత్ సరఫరా విమానం యొక్క షీల్డింగ్ ప్రభావం గ్రౌండ్ ప్లేన్ కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దాని అధిక లక్షణ అవరోధం మరియు విద్యుత్ సరఫరా విమానం మరియు సూచన గ్రౌండ్ లెవెల్ మధ్య పెద్ద సంభావ్య వ్యత్యాసం.

2. డిజిటల్ సర్క్యూట్ మరియు అనలాగ్ సర్క్యూట్ పొరలుగా ఉంటాయి. డిజైన్ ఖర్చులు అనుమతిస్తే, డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లను ప్రత్యేక లేయర్‌లలో ఏర్పాటు చేయడం ఉత్తమం. ఒకవేళ తప్పనిసరిగా అదే వైరింగ్ లేయర్‌లో ఏర్పాటు చేయాలనుకుంటే, డిచ్‌ను ఉపయోగించవచ్చు, ఎర్తింగ్ లైన్‌ను జోడించవచ్చు, నివారణకు విభజన రేఖ వంటి పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు. అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ పవర్ మరియు గ్రౌండ్ తప్పనిసరిగా వేరు చేయబడాలి, ఎప్పుడూ కలపకూడదు.

3. ప్రక్కనే ఉన్న పొరల యొక్క కీ సిగ్నల్ రూటింగ్ విభజన ప్రాంతాన్ని దాటదు. సిగ్నల్స్ ప్రాంతం అంతటా పెద్ద సిగ్నల్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు బలమైన రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. గ్రౌండ్ కేబుల్ విభజించబడినప్పుడు సిగ్నల్ కేబుల్ తప్పనిసరిగా ప్రాంతాన్ని దాటవలసి వస్తే, రెండు గ్రౌండ్ పాయింట్ల మధ్య కనెక్షన్ వంతెనను ఏర్పరచడానికి భూమి మధ్య ఒకే పాయింట్‌ను కనెక్ట్ చేయవచ్చు, ఆపై కనెక్షన్ వంతెన ద్వారా కేబుల్ రూట్ చేయవచ్చు.

4. కాంపోనెంట్ ఉపరితలం క్రింద సాపేక్షంగా పూర్తి గ్రౌండ్ ప్లేన్ ఉండాలి. బహుళస్థాయి ప్లేట్ కోసం గ్రౌండ్ ప్లేన్ యొక్క సమగ్రతను సాధ్యమైనంతవరకు నిర్వహించాలి. సాధారణంగా గ్రౌండ్ ప్లేన్‌లో సిగ్నల్ లైన్లు నడపడానికి అనుమతించబడవు.

5, అధిక పౌనఃపున్యం, అధిక వేగం, గడియారం మరియు ఇతర కీ సిగ్నల్ లైన్లు ప్రక్కనే గ్రౌండ్ ప్లేన్ కలిగి ఉండాలి. ఈ విధంగా, సిగ్నల్ లైన్ మరియు గ్రౌండ్ లైన్ మధ్య దూరం PCB పొరల మధ్య దూరం మాత్రమే, కాబట్టి వాస్తవ కరెంట్ ఎల్లప్పుడూ సిగ్నల్ లైన్ క్రింద నేరుగా గ్రౌండ్ లైన్‌లో ప్రవహిస్తుంది, అతిచిన్న సిగ్నల్ లూప్ ప్రాంతాన్ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు రేడియేషన్‌ను తగ్గిస్తుంది.

సమగ్రత PCB యొక్క సిగ్నల్‌ను ఎలా డిజైన్ చేయాలి

PCB లేఅవుట్ డిజైన్

ప్రింటెడ్ బోర్డ్ యొక్క సిగ్నల్ సమగ్రత రూపకల్పన యొక్క కీ లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్, ఇది నేరుగా PCB యొక్క పనితీరుకు సంబంధించినది. లేఅవుట్‌కు ముందు, సాధ్యమైనంత తక్కువ ఖర్చుతో ఫంక్షన్‌ను తీర్చడానికి PCB సైజును నిర్ణయించాలి. PCB చాలా పెద్దది మరియు పంపిణీ చేయబడినట్లయితే, ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ చాలా పొడవుగా ఉండవచ్చు, ఫలితంగా ఇంపెడెన్స్ పెరుగుతుంది, శబ్దం నిరోధకత తగ్గుతుంది మరియు ధర పెరుగుతుంది. భాగాలు కలిసి ఉంచినట్లయితే, వేడి వెదజల్లడం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ప్రక్కనే ఉన్న వైరింగ్‌లో కలపడం క్రాస్‌స్టాక్ సంభవించవచ్చు. అందువల్ల, విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత, వేడి వెదజల్లడం మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ కారకాలను పరిగణనలోకి తీసుకునేటప్పుడు, లేఅవుట్ తప్పనిసరిగా సర్క్యూట్ యొక్క ఫంక్షనల్ యూనిట్‌లపై ఆధారపడి ఉండాలి.

మిశ్రమ డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ సిగ్నల్‌లతో పిసిబిని వేసేటప్పుడు, డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ సిగ్నల్‌లను కలపవద్దు. అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ సిగ్నల్స్ తప్పనిసరిగా మిక్స్ చేయబడితే, క్రాస్-కప్లింగ్ యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి నిలువుగా వరుసలో ఉండేలా చూసుకోండి. సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని డిజిటల్ సర్క్యూట్, అనలాగ్ సర్క్యూట్ మరియు శబ్దం-ఉత్పత్తి సర్క్యూట్‌లను వేరు చేయాలి మరియు సెన్సిటివ్ సర్క్యూట్‌ను ముందుగా రూట్ చేయాలి మరియు సర్క్యూట్‌ల మధ్య కలపడం మార్గం తొలగించబడాలి. ప్రత్యేకించి, గడియారం, రీసెట్ మరియు అంతరాయ రేఖలను పరిగణించండి, ఈ పంక్తులను అధిక కరెంట్ స్విచ్ లైన్‌లతో సమాంతరంగా ఉంచవద్దు, లేకుంటే విద్యుదయస్కాంత సంయోగ సంకేతాల ద్వారా సులభంగా దెబ్బతింటుంది, దీని వలన ఊహించని రీసెట్ లేదా అంతరాయం ఏర్పడుతుంది. మొత్తం లేఅవుట్ కింది సూత్రాలను అనుసరించాలి:

1. ఫంక్షనల్ విభజన లేఅవుట్, అనలాగ్ సర్క్యూట్ మరియు PCB లోని డిజిటల్ సర్క్యూట్ విభిన్న ప్రాదేశిక లేఅవుట్ కలిగి ఉండాలి.

2. ఫంక్షనల్ సర్క్యూట్ యూనిట్లను ఏర్పాటు చేయడానికి సర్క్యూట్ సిగ్నల్ ప్రక్రియ ప్రకారం, సిగ్నల్ ప్రవాహం అదే దిశలో నిర్వహించడానికి.

3. ప్రతి ఫంక్షనల్ సర్క్యూట్ యూనిట్ యొక్క ప్రధాన భాగాలను కేంద్రంగా తీసుకోండి మరియు దాని చుట్టూ ఇతర భాగాలు అమర్చబడి ఉంటాయి.

4. హై-ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాల మధ్య కనెక్షన్‌ను సాధ్యమైనంత వరకు తగ్గించండి మరియు వాటి పంపిణీ పారామితులను తగ్గించడానికి ప్రయత్నించండి.

5. సులభంగా చెదిరిపోయే భాగాలు ఒకదానికొకటి చాలా దగ్గరగా ఉండకూడదు, ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ భాగాలు దూరంగా ఉండాలి.

సమగ్రత PCB యొక్క సిగ్నల్‌ను ఎలా డిజైన్ చేయాలి

PCB వైరింగ్ డిజైన్

అన్ని సిగ్నల్ లైన్లు PCB వైరింగ్ ముందు వర్గీకరించబడాలి. అన్నింటిలో మొదటిది, రంధ్రం ద్వారా ఈ రకమైన సిగ్నల్ సరిపోతుంది, మంచి లక్షణాల పంపిణీ పారామితులు, ఆపై సాధారణ అప్రధాన సిగ్నల్ లైన్ ఉండేలా గడియారం లైన్, సున్నితమైన సిగ్నల్ లైన్, ఆపై హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ లైన్.

సరిపోని సిగ్నల్ లైన్లు ఒకదానికొకటి దూరంగా ఉండాలి మరియు డిజిటల్ మరియు అనలాగ్, అధిక వేగం మరియు తక్కువ వేగం, అధిక కరెంట్ మరియు చిన్న కరెంట్, అధిక వోల్టేజ్ మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ వంటి వైరింగ్‌లను సమాంతరంగా చేయవద్దు. క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గించడానికి వేర్వేరు లేయర్‌లపై సిగ్నల్ కేబుల్‌లు ఒకదానికొకటి నిలువుగా మళ్లించాలి. సిగ్నల్ యొక్క ప్రవాహ దిశ ప్రకారం సిగ్నల్ లైన్ల అమరిక ఉత్తమంగా అమర్చబడుతుంది. సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ లైన్‌ను ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ లైన్ ప్రాంతానికి తిరిగి పొందకూడదు. ఇతర సిగ్నల్ లైన్‌ల జోక్యాన్ని నివారించడానికి హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ లైన్‌లను వీలైనంత తక్కువగా ఉంచాలి. డబుల్ ప్యానెల్లో, అవసరమైతే, హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ లైన్ యొక్క రెండు వైపులా ఐసోలేషన్ గ్రౌండ్ వైర్ జోడించబడుతుంది. బహుళస్థాయి బోర్డ్‌లోని అన్ని హై-స్పీడ్ క్లాక్ లైన్‌లు క్లాక్ లైన్‌ల పొడవు ప్రకారం కవచంగా ఉండాలి.

వైరింగ్ కోసం సాధారణ సూత్రాలు:

1. సాధ్యమైనంత వరకు తక్కువ సాంద్రత కలిగిన వైరింగ్ డిజైన్, మరియు సిగ్నల్ వైరింగ్ సాధ్యమైనంత వరకు మందం స్థిరంగా, ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్‌కు అనుకూలంగా ఉంటుంది. Rf సర్క్యూట్ కోసం, సిగ్నల్ లైన్ దిశ, వెడల్పు మరియు లైన్ అంతరం యొక్క అసమంజసమైన డిజైన్ సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ల మధ్య క్రాస్ జోక్యాన్ని కలిగిస్తుంది.

2. ప్రక్కనే ఉన్న ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ వైర్లు మరియు సుదూర సమాంతర వైరింగ్‌లను నివారించడానికి వీలైనంత వరకు. సమాంతర సిగ్నల్ లైన్‌ల క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గించడానికి, సిగ్నల్ లైన్‌ల మధ్య అంతరాన్ని పెంచవచ్చు లేదా సిగ్నల్ లైన్‌ల మధ్య ఐసోలేషన్ బెల్ట్‌లను చేర్చవచ్చు.

3. PCBలో లైన్ వెడల్పు ఏకరీతిగా ఉండాలి మరియు లైన్ వెడల్పు మ్యుటేషన్ జరగదు. PCB వైరింగ్ బెండ్ 90 డిగ్రీల మూలను ఉపయోగించకూడదు, లైన్ ఇంపెడెన్స్ యొక్క కొనసాగింపును కొనసాగించడానికి వీలైనంత వరకు ఆర్క్ లేదా 135 డిగ్రీల కోణాన్ని ఉపయోగించాలి.

4. ప్రస్తుత లూప్ యొక్క ప్రాంతాన్ని తగ్గించండి. కరెంట్-మోసే సర్క్యూట్ యొక్క బాహ్య రేడియేషన్ తీవ్రత కరెంట్ గుండా వెళుతుంది, లూప్ ప్రాంతం మరియు సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క చతురస్రానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ప్రస్తుత లూప్ ప్రాంతాన్ని తగ్గించడం వలన PCB యొక్క ఎలెక్ట్రోమాగ్నెటిక్ జోక్యాన్ని తగ్గించవచ్చు.

5. వైర్ యొక్క పొడవును తగ్గించడానికి వీలైనంత వరకు, వైర్ యొక్క వెడల్పును పెంచండి, వైర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ను తగ్గించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

6. స్విచ్ కంట్రోల్ సిగ్నల్స్ కోసం, ఒకే సమయంలో రాష్ట్రాన్ని మార్చే సిగ్నల్ పిసిబి వైరింగ్ సంఖ్యను వీలైనంత వరకు తగ్గించాలి.