انٹیگریٹڈ سرکٹ آؤٹ پٹ سوئچنگ کی رفتار میں اضافے کے ساتھ پی سی بی کے بورڈ density, Signal Integrity has become one of the issues that must be concerned in high-speed digital PCB design. The parameters of components and PCB board, the layout of components on PCB board, the wiring of high-speed Signal line and other factors, Can cause problems with signal integrity.

For PCB layouts, signal integrity requires a board layout that does not affect signal timing or voltage, while for circuit wiring, signal integrity requires termination elements, layout strategies, and wiring information. پی سی بی پر سگنل کی تیز رفتار، اختتامی اجزاء کی غلط جگہ، یا تیز رفتار سگنلز کی غلط وائرنگ سگنل کی سالمیت کے مسائل کا سبب بن سکتی ہے، جس کی وجہ سے سسٹم غلط ڈیٹا آؤٹ پٹ کر سکتا ہے، سرکٹ غلط طریقے سے کام کرتا ہے یا بالکل کام نہیں کرتا ہے۔ پی سی بی ڈیزائن انڈسٹری میں سگنل کی سالمیت کو مکمل طور پر مدنظر رکھنے اور کنٹرول کے موثر اقدامات کرنے کا طریقہ پی سی بی ڈیزائن انڈسٹری میں ایک گرما گرم موضوع بن گیا ہے۔

Signal integrity Problem Good signal integrity means that the signal can respond with the correct timing and voltage level values when required. اس کے برعکس، جب سگنل مناسب طریقے سے جواب نہیں دیتا ہے، تو سگنل کی سالمیت کا مسئلہ ہوتا ہے۔ سگنل کی سالمیت کے مسائل سگنل کو بگاڑنے، ٹائمنگ کی غلطیاں، غلط ڈیٹا، ایڈریس اور کنٹرول لائنز، اور سسٹم کی خرابی، یا یہاں تک کہ سسٹم کریش کا باعث بن سکتے ہیں یا براہ راست اس کا باعث بن سکتے ہیں۔ پی سی بی ڈیزائن کی مشق کے عمل میں، لوگوں نے پی سی بی کے ڈیزائن کے بہت سے قواعد جمع کر لیے ہیں۔ پی سی بی کے ڈیزائن میں، پی سی بی کی سگنل کی سالمیت کو ان ڈیزائن کے اصولوں کا احتیاط سے حوالہ دے کر بہتر طریقے سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

پی سی بی کو ڈیزائن کرتے وقت، ہمیں پہلے پورے سرکٹ بورڈ کے ڈیزائن کی معلومات کو سمجھنا چاہیے، جس میں بنیادی طور پر شامل ہیں:

1. The number of devices, device size, device package, chip rate, whether PCB is divided into low speed, medium speed and high speed area, which is the interface input and output area;

2. The overall layout requirements, device layout location, whether there is a high power device, chip device heat dissipation special requirements;

3. سگنل لائن کی قسم، رفتار اور ترسیل کی سمت، سگنل لائن کی رکاوٹ کنٹرول کی ضروریات، بس کی رفتار کی سمت اور ڈرائیونگ کی صورتحال، اہم سگنلز اور تحفظ کے اقدامات؛

4. پاور سپلائی کی قسم، زمین کی قسم، پاور سپلائی اور گراؤنڈ کے لیے شور برداشت کی ضروریات، پاور سپلائی اور زمینی جہاز کی ترتیب اور تقسیم؛

5. گھڑی کی لائنوں کی اقسام اور شرحیں، گھڑی کی لائنوں کا ذریعہ اور سمت، گھڑی میں تاخیر کی ضروریات، طویل ترین لائن کی ضروریات۔

پی سی بی پرتوں والا ڈیزائن۔

سرکٹ بورڈ کی بنیادی معلومات کو سمجھنے کے بعد ، یہ ضروری ہے کہ سرکٹ بورڈ کی لاگت اور سگنل کی سالمیت کے ڈیزائن کی ضروریات کا وزن کیا جائے ، اور وائرنگ تہوں کی مناسب تعداد کا انتخاب کیا جائے۔ At present, the circuit board has gradually developed from single layer, double layer and four layer to more multi-layer circuit board. Multi-layer PCB design can improve the reference surface of signal routing and provide backflow path for signal, which is the main measure to achieve good signal integrity. When designing PCB layering, follow the following rules:

1. حوالہ طیارہ ترجیحی طور پر زمینی طیارہ ہوگا۔ پاور سپلائی اور گراؤنڈ ہوائی جہاز دونوں کو حوالہ طیارہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور دونوں میں کچھ شیلڈنگ فنکشن ہے۔ تاہم، پاور سپلائی ہوائی جہاز کا شیلڈنگ اثر زمینی ہوائی جہاز کے مقابلے میں بہت کم ہے کیونکہ اس کی اعلی خصوصیت کی رکاوٹ اور پاور سپلائی جہاز اور حوالہ زمینی سطح کے درمیان بڑے ممکنہ فرق کی وجہ سے۔

2. Digital circuit and analog circuit are layered. جہاں ڈیزائن کی لاگت کی اجازت ہوتی ہے، وہاں ڈیجیٹل اور اینالاگ سرکٹس کو الگ الگ تہوں پر ترتیب دینا بہتر ہے۔ If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. ینالاگ اور ڈیجیٹل پاور اور گراؤنڈ کو الگ ہونا چاہیے ، کبھی نہیں ملایا جائے۔

3. ملحقہ تہوں کی کلیدی سگنل روٹنگ سیگمنٹیشن ایریا کو عبور نہیں کرتی ہے۔ سگنل پورے خطے میں ایک بڑا سگنل لوپ بنائیں گے اور مضبوط تابکاری پیدا کریں گے۔ If the signal cable must cross the area when the ground cable is divided, a single point can be connected between the ground to form a connection bridge between the two ground points, and then the cable can be routed through the connection bridge.

4. جزو کی سطح کے نیچے نسبتاً مکمل زمینی طیارہ ہونا چاہیے۔ ملٹی لیئر پلیٹ کے لیے جہاں تک ممکن ہو زمینی جہاز کی سالمیت کو برقرار رکھا جانا چاہیے۔ زمینی ہوائی جہاز میں عام طور پر کوئی سگنل لائن چلنے کی اجازت نہیں ہے۔

5، ہائی فریکوئنسی، تیز رفتار، گھڑی اور دیگر اہم سگنل لائنوں کو ملحقہ زمینی جہاز ہونا چاہیے۔ In this way, the distance between signal line and ground line is only the distance between PCB layers, so the actual current always flows in the ground line directly below the signal line, forming the smallest signal loop area and reducing radiation.

How to design the signal of integrity PCB

PCB layout design

پرنٹ شدہ بورڈ کے سگنل انٹیگریٹی ڈیزائن کی کلید لے آؤٹ اور وائرنگ ہے، جس کا براہ راست تعلق پی سی بی کی کارکردگی سے ہے۔ Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. اگر پی سی بی بہت بڑا اور تقسیم شدہ ہے تو، ٹرانسمیشن لائن بہت لمبی ہو سکتی ہے، جس کے نتیجے میں رکاوٹ میں اضافہ، شور کی مزاحمت میں کمی، اور لاگت میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ اگر اجزاء کو ایک ساتھ رکھا جاتا ہے تو، گرمی کی کھپت خراب ہوتی ہے، اور ملحقہ وائرنگ میں کراسسٹالک جوڑے جا سکتے ہیں۔ لہذا، ترتیب برقی مقناطیسی مطابقت، حرارت کی کھپت اور انٹرفیس کے عوامل پر غور کرتے ہوئے، سرکٹ کی فعال اکائیوں پر مبنی ہونی چاہیے۔

مخلوط ڈیجیٹل اور اینالاگ سگنلز کے ساتھ پی سی بی لگاتے وقت، ڈیجیٹل اور اینالاگ سگنلز کو مکس نہ کریں۔ اگر ینالاگ اور ڈیجیٹل سگنلز کو ملانا ضروری ہے تو، کراس کپلنگ کے اثر کو کم کرنے کے لیے عمودی طور پر لائن کو یقینی بنائیں۔ سرکٹ بورڈ پر ڈیجیٹل سرکٹ ، ینالاگ سرکٹ ، اور شور پیدا کرنے والے سرکٹ کو الگ کیا جانا چاہئے ، اور حساس سرکٹ کو پہلے روٹ کیا جانا چاہئے ، اور سرکٹس کے درمیان جوڑے کا راستہ ختم کیا جانا چاہئے۔ خاص طور پر، گھڑی، ری سیٹ اور انٹرپٹ لائنوں پر غور کریں، ان لائنوں کو ہائی کرنٹ سوئچ لائنوں کے ساتھ متوازی نہ کریں، بصورت دیگر برقی مقناطیسی کپلنگ سگنلز سے آسانی سے نقصان پہنچتا ہے، جس سے غیر متوقع طور پر دوبارہ ترتیب یا رکاوٹ پیدا ہوتی ہے۔ The overall layout should follow the following principles:

1. پی سی بی پر فنکشنل تقسیم کی ترتیب ، ینالاگ سرکٹ اور ڈیجیٹل سرکٹ میں مختلف مقامی ترتیب ہونی چاہیے۔

2. سرکٹ سگنل کے عمل کے مطابق فنکشنل سرکٹ یونٹس کو ترتیب دینے کے لیے، تاکہ سگنل کا بہاؤ ایک ہی سمت برقرار رہے۔

3. Take the core components of each functional circuit unit as the center, and other components are arranged around it.

4. Shorten the connection between high-frequency components as much as possible and try to reduce their distribution parameters.

5. آسانی سے پریشان ہونے والے اجزاء ایک دوسرے کے بہت قریب نہیں ہونے چاہئیں، ان پٹ اور آؤٹ پٹ اجزاء دور ہونے چاہئیں۔

How to design the signal of integrity PCB

پی سی بی وائرنگ ڈیزائن

پی سی بی کی وائرنگ سے پہلے تمام سگنل لائنوں کی درجہ بندی کی جانی چاہیے۔ First of all, clock line, sensitive signal line, and then high-speed signal line, in order to ensure that this kind of signal through the hole is enough, distribution parameters of good characteristics, and then general unimportant signal line.

Incompatible signal lines should be far away from each other and do not parallel wiring, such as digital and analog, high speed and low speed, high current and small current, high voltage and low voltage. کراس اسٹاک کو کم کرنے کے لیے مختلف تہوں پر سگنل کیبلز کو عمودی طور پر ایک دوسرے کی طرف روانہ کیا جانا چاہیے۔ سگنل لائنوں کا انتظام سگنل کے بہاؤ کی سمت کے مطابق بہترین طریقے سے کیا جاتا ہے۔ سرکٹ کی آؤٹ پٹ سگنل لائن کو ان پٹ سگنل لائن کے علاقے میں واپس نہیں جانا چاہئے۔ High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. ڈبل پینل پر ، اگر ضروری ہو تو ، تیز رفتار سگنل لائن کے دونوں اطراف میں الگ تھلگ زمینی تار شامل کی جاسکتی ہے۔ ملٹی لیئر بورڈ پر تمام تیز رفتار کلاک لائنوں کو کلاک لائنوں کی لمبائی کے مطابق ڈھال دیا جانا چاہیے۔

وائرنگ کے عمومی اصول یہ ہیں:

1. جہاں تک ممکن ہو کم کثافت والی وائرنگ ڈیزائن کا انتخاب کریں، اور جہاں تک ممکن ہو موٹائی کے مطابق سگنل کی وائرنگ، مائبادا ملاپ کے لیے سازگار ہو۔ آر ایف سرکٹ کے لیے، سگنل لائن کی سمت، چوڑائی اور لائن کی جگہ کا غیر معقول ڈیزائن سگنل ٹرانسمیشن لائنوں کے درمیان کراس مداخلت کا سبب بن سکتا ہے۔

2. جہاں تک ممکن ہو ملحقہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ تاروں اور لمبی دوری کے متوازی وائرنگ سے بچنے کے لیے۔ متوازی سگنل لائنوں کے کراسسٹالک کو کم کرنے کے لیے، سگنل لائنوں کے درمیان فاصلہ بڑھایا جا سکتا ہے، یا سگنل لائنوں کے درمیان آئسولیشن بیلٹ ڈالا جا سکتا ہے۔

3. پی سی بی پر لائن کی چوڑائی یکساں ہوگی اور لائن کی چوڑائی میں کوئی تبدیلی نہیں ہوگی۔ پی سی بی کی وائرنگ موڑ کو 90 ڈگری کونے کا استعمال نہیں کرنا چاہئے، جہاں تک ممکن ہو لائن کی رکاوٹ کے تسلسل کو برقرار رکھنے کے لئے آرک یا 135 ڈگری زاویہ استعمال کرنا چاہئے۔

4. Minimize the area of the current loop. The external radiation intensity of current-carrying circuit is proportional to the current passing through, the loop area and the square of signal frequency. Reducing the current loop area can reduce the ELECTROMAGNETIC interference of PCB.

5. جہاں تک ممکن ہو تار کی لمبائی کو کم کرنا، تار کی چوڑائی میں اضافہ کرنا، تار کی رکاوٹ کو کم کرنے کے لیے موزوں ہے۔

6. سوئچ کنٹرول سگنلز کے لیے، SIGNAL PCB وائرنگ کی تعداد جو کہ ایک ہی وقت میں حالت کو تبدیل کرتی ہے، جہاں تک ممکن ہو کم کیا جانا چاہیے۔