site logo

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

کے ڈیزائن میں۔ پی سی بی کے بورڈ، تعدد میں تیزی سے اضافے کے ساتھ ، بہت زیادہ مداخلت ہوگی جو کم تعدد پی سی بی بورڈ سے مختلف ہے۔ مزید یہ کہ ، تعدد میں اضافہ اور پی سی بی بورڈ کی کم قیمت اور کم قیمت کے درمیان تضاد کے ساتھ ، یہ مداخلت زیادہ سے زیادہ پیچیدہ ہو جائے گی۔

اصل تحقیق میں ، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ بنیادی طور پر مداخلت کے چار پہلو ہیں ، بشمول پاور سپلائی شور ، ٹرانسمیشن لائن مداخلت ، جوڑے اور برقی مقناطیسی مداخلت (EMI)۔ ہائی فریکوئنسی پی سی بی کے مختلف مداخلت کے مسائل کا تجزیہ کرنے اور کام میں پریکٹس کے ساتھ مل کر ، موثر حل پیش کیے جاتے ہیں۔

آئی پی سی بی

سب سے پہلے ، بجلی کی فراہمی کا شور۔

ہائی فریکوئنسی سرکٹ میں ، بجلی کی فراہمی کا شور ہائی فریکوئنسی سگنل پر واضح اثر ڈالتا ہے۔ Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. صاف ستھرا فرش اتنا ہی اہم ہے جتنا صاف بجلی۔ کیوں؟ طاقت کی خصوصیات شکل 1 میں دکھائی گئی ہیں۔ ظاہر ہے ، بجلی کی فراہمی میں ایک خاص رکاوٹ ہوتی ہے ، اور یہ رکاوٹ پوری بجلی کی فراہمی پر تقسیم کی جاتی ہے ، لہذا ، بجلی کی فراہمی میں شور شامل کیا جائے گا۔

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. ایچ ایف سرکٹ ڈیزائن میں ، بجلی کی فراہمی کو زیادہ تر معاملات میں بس کی طرح پرت کے طور پر ڈیزائن کرنا بہتر ہے ، تاکہ لوپ ہمیشہ کم سے کم رکاوٹ کے راستے پر چل سکے۔

In addition, the power board must provide a signal loop for all generated and received signals on the PCB. This minimizes the signal loop and thus reduces noise, which is often overlooked by low-frequency circuit designers.

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

شکل 1: طاقت کی خصوصیات

پی سی بی ڈیزائن میں بجلی کے شور کو ختم کرنے کے کئی طریقے ہیں:

1. Note the through hole on the board: the through hole requires etched openings on the power supply layer to leave space for the through hole to pass through. اگر پاور سپلائی پرت کا افتتاح بہت بڑا ہے تو ، یہ سگنل لوپ کو متاثر کرنے کا پابند ہے ، سگنل کو بائی پاس کرنے پر مجبور کیا جاتا ہے ، لوپ ایریا بڑھتا ہے ، اور شور بڑھتا ہے۔ At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. کرغیز 2 دیکھیں.

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

شکل 2: بائی پاس سگنل لوپ کا مشترکہ راستہ۔

2. The connection line needs enough ground: each signal needs to have its own proprietary signal loop, and the loop area of the signal and loop is as small as possible, that is to say, the signal and loop should be parallel.

3. الگ الگ کرنے کے لیے ینالاگ اور ڈیجیٹل پاور سپلائی: ہائی فریکوئنسی ڈیوائسز عام طور پر ڈیجیٹل شور کے لیے بہت حساس ہوتی ہیں ، لہذا دونوں کو علیحدہ کیا جانا چاہیے ، بجلی کی فراہمی کے دروازے پر ایک دوسرے سے منسلک ہونا چاہیے ، اگر سگنل اینالاگ اور ڈیجیٹل حصوں میں الفاظ ، لوپ ایریا کو کم کرنے کے لیے ایک لوپ کے پار سگنل میں رکھا جا سکتا ہے۔ سگنل لوپ کے لیے استعمال ہونے والا ڈیجیٹل اینالاگ اسپین شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

Figure 3: Digital – analog span for signal loop

4. Avoid overlapping of separate power supplies between layers: otherwise circuit noise can easily pass through parasitic capacitive coupling.

5. Isolate sensitive components: such as PLL.

6. Place the power cable: To reduce the signal loop, place the power cable on the edge of the signal line to reduce the noise, as shown in Figure 4.

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

چترا 4: بجلی کی ہڈی کو سگنل لائن کے پاس رکھیں۔

Two, transmission line

پی سی بی میں صرف دو ممکنہ ٹرانسمیشن لائنیں ہیں:

ربن لائن اور مائکروویو لائن کا سب سے بڑا مسئلہ عکاسی ہے۔ عکاسی بہت سے مسائل کا باعث بنے گی۔ مثال کے طور پر ، لوڈ سگنل اصل سگنل اور ایکو سگنل کی سپر پوزیشن ہوگی ، جس سے سگنل تجزیہ کی مشکل میں اضافہ ہوگا۔ عکاسی واپسی کے نقصان کا باعث بنتی ہے

1. سگنل کے ذریعے واپس آنے والا سگنل سسٹم کا شور بڑھا دے گا ، جس سے وصول کنندہ کے لیے سگنل سے شور کو الگ کرنا مشکل ہو جائے گا۔

2. Any reflected signal will basically degrade the signal quality and change the shape of the input signal. Generally speaking, the solution is mainly impedance matching (for example, the impedance of the interconnection should very match the impedance of the system), but sometimes the calculation of impedance is more troublesome, you can refer to some transmission line impedance calculation software. The methods of eliminating transmission line interference in PCB design are as follows:

(a) ٹرانسمیشن لائنوں کی رکاوٹ سے بچیں۔ مسلسل رکاوٹ کا نقطہ ٹرانسمیشن لائن کے اتپریورتن کا نقطہ ہے ، جیسے سیدھا کونہ ، سوراخ کے ذریعے وغیرہ ، جہاں تک ممکن ہو اس سے بچنا چاہیے۔ طریقے: لائن کے سیدھے کونوں سے بچنے کے لیے ، جہاں تک ممکن ہو 45 ° زاویہ یا آرک جانے کے لیے ، بڑا زاویہ بھی ہو سکتا ہے۔ ہر ممکن حد تک سوراخوں کے ذریعے استعمال کریں ، کیونکہ ہر سوراخ کے ذریعے ایک رکاوٹ بند ہے ، جیسا کہ انجیر میں دکھایا گیا ہے۔ 5؛ Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. کیونکہ کوئی بھی ڈھیر لائن شور کا ذریعہ ہے۔ اگر پائل لائن چھوٹی ہے تو اسے ٹرانسمیشن لائن کے اختتام پر جوڑا جا سکتا ہے۔ اگر پائل لائن لمبی ہے تو ، یہ مین ٹرانسمیشن لائن کو بطور ذریعہ لے جائے گی اور زبردست عکاسی پیدا کرے گی ، جس سے مسئلہ پیچیدہ ہو جائے گا۔ اسے استعمال نہ کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔

تیسرا ، جوڑا۔

1. Common impedance coupling: it is a common coupling channel, that is, the interference source and the interfered device often share some conductors (such as loop power supply, bus, and common grounding), as shown in Figure 6.

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

چترا 6: مشترکہ رکاوٹ کا جوڑا۔

In this channel, the drop back of the Ic causes a common-mode voltage in the series current loop, affecting the receiver.

2. The field common-mode coupling will cause the radiation source to cause common-mode voltages in the loop formed by the interfered circuit and on the common reference surface.

If the magnetic field is dominant, the value of the common-mode voltage generated in the series ground circuit is Vcm=-(△B/△t)* area (where △B= change in magnetic induction intensity). If it is an electromagnetic field, when its electric field value is known, its induced voltage: Vcm=(L* H *F*E)/48, the formula is suitable for L(m)=150MHz, beyond this limit, the calculation of the maximum induced voltage can be simplified as: Vcm=2* H *E.

3. Differential mode field coupling: refers to the direct radiation by wire pair or circuit board on the lead and its loop induction received. If you get as close to the two wires as possible. یہ جوڑا بہت کم ہے ، لہذا مداخلت کو کم کرنے کے لئے دونوں تاروں کو ایک ساتھ مڑا جا سکتا ہے۔

4. Inter-line coupling (crosstalk) can cause unwanted coupling between any line or parallel circuit, which will greatly damage the performance of the system. Its type can be divided into capacitive crosstalk and perceptual crosstalk.

The former is because the parasitic capacitance between the lines makes the noise on the noise source coupled to the noise receiving line through current injection. The latter can be thought of as the coupling of signals between the primary stages of an unwanted parasitic transformer. انڈاکٹیو کراس اسٹاک کا سائز دو لوپس کی قربت ، لوپ ایریا کا سائز اور متاثرہ بوجھ کی رکاوٹ پر منحصر ہے۔

5. پاور کیبل کپلنگ: اے سی یا ڈی سی پاور کیبلز برقی مقناطیسی مداخلت سے مداخلت کرتی ہیں۔

دوسرے آلات میں منتقل کریں۔

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. کراس اسٹاک کی دونوں اقسام بوجھ میں اضافے کے ساتھ بڑھتی ہیں ، لہذا کراس اسٹاک کی وجہ سے مداخلت کی حساس سگنل لائنوں کو مناسب طریقے سے ختم کیا جانا چاہئے۔

2. سگنل لائنوں کے درمیان فاصلے کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے کیپسیٹیو کراس اسٹاک کو مؤثر طریقے سے کم کریں۔ گراؤنڈ مینجمنٹ ، وائرنگ کے درمیان فاصلہ (جیسے فعال سگنل لائنز اور تنہائی کے لیے زمینی لائنیں ، خاص طور پر سگنل لائن اور زمین سے وقفہ کے درمیان چھلانگ کی حالت میں) اور لیڈ انڈکٹانس کو کم کریں۔

3. Capacitive crosstalk can also be effectively reduced by inserting a ground wire between adjacent signal lines, which must be connected to the formation every quarter of a wavelength.

4. سمجھدار کراس اسٹاک کے لیے ، لوپ ایریا کو کم سے کم کیا جانا چاہیے ، اور اگر اجازت ہو تو لوپ کو ختم کرنا چاہیے۔

5. Avoid signal sharing loops.

6. سگنل سالمیت پر توجہ دیں: ڈیزائنر کو سگنل کی سالمیت کو حل کرنے کے لیے ویلڈنگ کے عمل کو ختم کرنا چاہیے۔ اس نقطہ نظر کو استعمال کرنے والے ڈیزائنرز سگنل سالمیت کی اچھی کارکردگی حاصل کرنے کے لیے تانبے کے ورق کو بچانے کے لیے مائیکرو اسٹرپ کی لمبائی پر توجہ مرکوز کر سکتے ہیں۔ For systems with dense connectors in the communication structure, the designer can use a PCB as the terminal.

Four, electromagnetic interference

As the speed increases, EMI becomes more and more serious and presents in many aspects (such as electromagnetic interference at interconnects). High-speed devices are particularly sensitive to this and will receive high-speed spurious signals, while low-speed devices will ignore such spurious signals.

There are several ways to eliminate electromagnetic interference in PCB design:

1. لوپس کو کم کریں: ہر لوپ ایک اینٹینا کے برابر ہے ، لہذا ہمیں لوپس کی تعداد ، لوپس کے علاقے اور لوپس کے اینٹینا اثر کو کم سے کم کرنے کی ضرورت ہے۔ Make sure the signal has only one loop path at any two points, avoid artificial loops and use the power layer whenever possible.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI on both the power line and the signal line. There are three methods: decoupling capacitor, EMI filter and magnetic element. EMI filter is shown in Figure 7.

ہائی فریکوئنسی پی سی بی ڈیزائن میں مداخلت کے حل ہوتے ہیں۔

شکل 7: فلٹر کی اقسام

3. The shielding. شمارے کی لمبائی کے علاوہ بحث مباحثے کے بہت سارے مضامین ، اب کوئی خاص تعارف نہیں۔

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

5. پی سی بی بورڈ کے ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ میں اضافہ کریں ، جو بورڈ کے قریب ٹرانسمیشن لائن جیسے ہائی فریکوئنسی پارٹس کو باہر کی طرف پھیلنے سے روک سکتا ہے۔ Increase the thickness of PCB board, minimize the thickness of microstrip line, can prevent electromagnetic line spillover, can also prevent radiation.

At this point, we can conclude that in hf PCB design, we should follow the following principles:

1. Unification and stability of power supply and ground.

2. Carefully considered wiring and proper terminations can eliminate reflections.

3. احتیاط سے وائرنگ پر غور کیا جاتا ہے اور مناسب خاتمے سے کیپسیٹیو اور انڈکٹیو کراس اسٹاک کو کم کیا جا سکتا ہے۔

4. EMC کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے شور دبانے کی ضرورت ہے۔