پی سی بی کو ڈیزائن کرتے وقت ، ہم عام طور پر اس تجربے اور مہارت پر بھروسہ کرتے ہیں جو ہمیں عام طور پر انٹرنیٹ پر ملتا ہے۔ ہر پی سی بی ڈیزائن کو ایک مخصوص ایپلی کیشن کے لیے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ عام طور پر ، اس کے ڈیزائن کے قواعد صرف ہدف کی درخواست پر لاگو ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، ADC PCB قوانین RF PCBs پر لاگو نہیں ہوتے اور اس کے برعکس۔ تاہم ، پی سی بی کے کسی بھی ڈیزائن کے لیے کچھ ہدایات عام سمجھی جا سکتی ہیں۔ یہاں ، اس ٹیوٹوریل میں ، ہم کچھ بنیادی مسائل اور مہارتوں کو متعارف کرائیں گے جو پی سی بی ڈیزائن کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتے ہیں۔
بجلی کی تقسیم کسی بھی برقی ڈیزائن میں کلیدی عنصر ہے۔ آپ کے تمام اجزاء اپنے کام انجام دینے کے لیے طاقت پر انحصار کرتے ہیں۔ آپ کے ڈیزائن پر منحصر ہے ، کچھ اجزاء میں مختلف بجلی کے کنکشن ہوسکتے ہیں ، جبکہ ایک ہی بورڈ کے کچھ اجزاء کے پاور کنکشن خراب ہوسکتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، اگر تمام اجزاء ایک وائرنگ سے چلتے ہیں ، تو ہر جزو ایک مختلف رکاوٹ کا مشاہدہ کرے گا ، جس کے نتیجے میں متعدد گراؤنڈنگ حوالہ جات ہوں گے۔ مثال کے طور پر ، اگر آپ کے پاس دو اے ڈی سی سرکٹس ہیں ، ایک شروع میں اور دوسرا اختتام پر ، اور دونوں اے ڈی سی بیرونی وولٹیج پڑھتے ہیں ، ہر اینالاگ سرکٹ اپنے آپ سے مختلف امکانی پڑھے گا۔
ہم بجلی کی تقسیم کا خلاصہ تین ممکنہ طریقوں سے کر سکتے ہیں: سنگل پوائنٹ سورس ، سٹار سورس اور ملٹی پوائنٹ سورس۔
(a) سنگل پوائنٹ پاور سپلائی: ہر جزو کی پاور سپلائی اور زمینی تار ایک دوسرے سے الگ ہوتے ہیں۔ تمام اجزاء کی پاور روٹنگ صرف ایک حوالہ نقطہ پر ملتی ہے۔ ایک نقطہ طاقت کے لیے موزوں سمجھا جاتا ہے۔ تاہم ، یہ پیچیدہ یا بڑے / درمیانے درجے کے منصوبوں کے لیے ممکن نہیں ہے۔
(b) سٹار سورس: سٹار سورس کو سنگل پوائنٹ سورس کی بہتری سمجھا جا سکتا ہے۔ اس کی اہم خصوصیات کی وجہ سے ، یہ مختلف ہے: اجزاء کے درمیان روٹنگ کی لمبائی ایک جیسی ہے۔ سٹار کنکشن عام طور پر مختلف گھڑیوں والے پیچیدہ تیز رفتار سگنل بورڈز کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ تیز رفتار سگنل پی سی بی میں ، سگنل عام طور پر کنارے سے آتا ہے اور پھر مرکز تک پہنچتا ہے۔ تمام سگنل مرکز سے سرکٹ بورڈ کے کسی بھی علاقے میں منتقل کیے جا سکتے ہیں ، اور علاقوں کے درمیان تاخیر کو کم کیا جا سکتا ہے۔
(c) ملٹی پوائنٹ ذرائع: کسی بھی صورت میں غریب سمجھا جاتا ہے۔ تاہم ، کسی بھی سرکٹ میں استعمال کرنا آسان ہے۔ ملٹی پوائنٹ ذرائع اجزاء اور مشترکہ رکاوٹ کے جوڑے میں حوالہ فرق پیدا کرسکتے ہیں۔ یہ ڈیزائن سٹائل ہائی سوئچنگ آئی سی ، کلاک اور آر ایف سرکٹس کو قریبی سرکٹس میں شیئرنگ کنکشنز میں شور متعارف کرانے کی اجازت دیتا ہے۔
یقینا ، ہماری روز مرہ کی زندگی میں ، ہم ہمیشہ ایک ہی قسم کی تقسیم نہیں کریں گے۔ ہم جو ٹریڈ آف کر سکتے ہیں وہ یہ ہے کہ سنگل پوائنٹ ذرائع کو ملٹی پوائنٹ ذرائع کے ساتھ ملایا جائے۔ آپ ایک نقطہ میں ینالاگ حساس آلات اور تیز رفتار / آر ایف سسٹم ، اور دیگر تمام کم حساس آلات ایک نقطہ پر رکھ سکتے ہیں۔
کیا آپ نے کبھی اس بارے میں سوچا ہے کہ کیا آپ کو بجلی کے طیارے استعمال کرنے چاہئیں؟ جواب ہاں میں ہے۔ پاور بورڈ بجلی کی منتقلی اور کسی بھی سرکٹ کے شور کو کم کرنے کے طریقوں میں سے ایک ہے۔ بجلی کا طیارہ گراؤنڈنگ کا راستہ چھوٹا کرتا ہے ، انڈکٹینس کو کم کرتا ہے اور برقی مقناطیسی مطابقت (EMC) کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے بھی ہے کہ دونوں اطراف کے پاور سپلائی طیاروں میں ایک متوازی پلیٹ ڈیکوپلنگ کیپسیٹر بھی پیدا ہوتا ہے ، تاکہ شور کے پھیلاؤ کو روکا جاسکے۔
پاور بورڈ کا ایک واضح فائدہ بھی ہے: اس کے بڑے رقبے کی وجہ سے ، یہ زیادہ کرنٹ کو گزرنے دیتا ہے ، اس طرح پی سی بی کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد میں اضافہ ہوتا ہے۔ لیکن براہ کرم نوٹ کریں: پاور پرت کام کرنے والے درجہ حرارت کو بہتر بنا سکتی ہے ، لیکن وائرنگ پر بھی غور کرنا ضروری ہے۔ ٹریکنگ رولز ipc-2221 اور ipc-9592 کے ذریعے دیے گئے ہیں۔
پی سی بی کے لیے جس میں آر ایف سورس (یا کوئی تیز رفتار سگنل ایپلی کیشن) ہو ، آپ کے پاس سرکٹ بورڈ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ایک مکمل زمینی ہوائی جہاز ہونا ضروری ہے۔ سگنل مختلف طیاروں پر واقع ہونا ضروری ہے ، اور پلیٹوں کی دو تہوں کا استعمال کرتے ہوئے بیک وقت دونوں ضروریات کو پورا کرنا تقریبا impossible ناممکن ہے۔ اگر آپ اینٹینا یا کوئی کم پیچیدگی والا آر ایف بورڈ ڈیزائن کرنا چاہتے ہیں تو آپ دو تہوں کا استعمال کر سکتے ہیں۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار اس بات کی مثال پیش کرتے ہیں کہ آپ کا پی سی بی ان طیاروں کو کس طرح بہتر طریقے سے استعمال کر سکتا ہے۔
مخلوط سگنل ڈیزائن میں ، مینوفیکچر عام طور پر مشورہ دیتے ہیں کہ ینالاگ گراؤنڈ کو ڈیجیٹل گراؤنڈ سے الگ کیا جائے۔ حساس ینالاگ سرکٹس تیز رفتار سوئچ اور سگنل سے آسانی سے متاثر ہوتے ہیں۔ اگر اینالاگ اور ڈیجیٹل گراؤنڈنگ مختلف ہیں تو گراؤنڈنگ ہوائی جہاز الگ ہو جائے گا۔ تاہم ، اس کے درج ذیل نقصانات ہیں۔ ہمیں تقسیم شدہ زمین کے کراس اسٹاک اور لوپ ایریا پر توجہ دینی چاہیے جو بنیادی طور پر زمینی طیارے کی بندش کی وجہ سے ہوتی ہے۔ مندرجہ ذیل مثال دو الگ الگ زمینی طیاروں کی مثال دکھاتی ہے۔ بائیں جانب ، ریٹرن کرنٹ سگنل کے راستے سے براہ راست نہیں گزر سکتا ، اس لیے دائیں لوپ ایریا میں ڈیزائن ہونے کے بجائے لوپ ایریا ہوگا۔
برقی مقناطیسی مطابقت اور برقی مقناطیسی مداخلت (EMI)
ہائی فریکوئنسی ڈیزائنز (جیسے آر ایف سسٹمز) کے لیے ، EMI ایک بڑا نقصان ہوسکتا ہے۔ پہلے زیر بحث زمینی طیارہ EMI کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے ، لیکن آپ کے PCB کے مطابق زمینی طیارہ دیگر مسائل کا سبب بن سکتا ہے۔ چار یا اس سے زیادہ تہوں والے ٹکڑوں میں ، ہوائی جہاز کا فاصلہ بہت اہم ہے۔ جب طیاروں کے درمیان گنجائش چھوٹی ہو گی تو برقی میدان بورڈ پر پھیل جائے گا۔ ایک ہی وقت میں ، دو طیاروں کے درمیان رکاوٹ کم ہوتی ہے ، جس سے واپسی کا کرنٹ سگنل طیارے میں بہتا ہے۔ یہ ہوائی جہاز سے گزرنے والے کسی بھی اعلی تعدد سگنل کے لیے EMI پیدا کرے گا۔
EMI سے بچنے کا ایک آسان حل یہ ہے کہ تیز رفتار سگنلز کو متعدد پرتوں کو عبور کرنے سے روکا جائے۔ decoupling capacitor شامل کریں اور سگنل وائرنگ کے گرد گراؤنڈنگ ویاس رکھیں۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار اعلی تعدد سگنل کے ساتھ ایک اچھا پی سی بی ڈیزائن دکھاتا ہے۔
فلٹر شور۔
بائی پاس کیپسیٹرز اور فیریٹ موتیوں کیپسیٹرز ہیں جو کسی بھی جزو سے پیدا ہونے والے شور کو فلٹر کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ بنیادی طور پر ، اگر کسی تیز رفتار ایپلی کیشن میں استعمال کیا جائے تو ، کوئی بھی I / O پن شور کا ذریعہ بن سکتا ہے۔ ان مشمولات کا بہتر استعمال کرنے کے لیے ہمیں درج ذیل نکات پر توجہ دینی ہوگی۔
ہمیشہ فیرائٹ موتیوں اور بائی پاس کیپسیٹرز کو شور کے منبع کے قریب رکھیں۔
جب ہم آٹومیٹک پلیسمنٹ اور خودکار روٹنگ استعمال کرتے ہیں تو ہمیں چیک کرنے کے لیے فاصلے پر غور کرنا چاہیے۔
فلٹر اور اجزاء کے درمیان ویاس اور کسی دوسرے روٹنگ سے پرہیز کریں۔
اگر کوئی زمینی ہوائی جہاز ہے تو اسے صحیح طریقے سے زمین پر رکھنے کے لیے سوراخوں کے ذریعے ایک سے زیادہ استعمال کریں۔