வேகமான PCB தளவமைப்பு வடிவமைப்பில் சிக்னல் ஒருமைப்பாடு மிகவும் முக்கியமானது. அது இல்லாமல், சிக்னல்கள் பலவீனமடைந்து பிழைகள் மற்றும் மோசமான செயல்திறனை ஏற்படுத்தும். மின்காந்த குறுக்கீடு (EMI), மின்மறுப்பு பொருந்தாத தன்மை மற்றும் தாமதங்கள் போன்ற சிக்கல்கள் ஏற்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக:
தொங்கும் VIAக்கள் சிறிய மின்தேக்கிகள் அல்லது ஆண்டெனாக்கள் போல செயல்படக்கூடும், இதனால் EMI மோசமாகிவிடும் என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன.
கண்ணாடி இழை நெசவுடன் வரிசையாக இல்லாத தடயங்கள் மின்மறுப்பை மாற்றி சமிக்ஞைகளை சிதைக்கும்.
இந்தப் பிரச்சினைகளைச் சரிசெய்ய, உங்கள் PCB தளவமைப்பு வடிவமைப்பில் சுவடு வடிவமைப்பை மேம்படுத்தலாம், சிறந்த பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம் மற்றும் EMI-ஐ நன்கு கட்டுப்படுத்தலாம்.
முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள்
வேகமான PCB-களுக்கு சிக்னல் வலிமை மிகவும் முக்கியமானது . அது சிக்னல்களைத் தெளிவாக வைத்திருப்பதோடு, தவறுகள் அல்லது சிக்கல்களையும் தவிர்க்கிறது.
குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் இழப்பு டேன்ஜென்ட் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இது சிக்னல்கள் வலுவாக இருக்க உதவுகிறது மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.
பாதை அமைக்கும்போது, சுவடுகளைச் சுருக்கி, கூர்மையான திருப்பங்களைத் தவிர்க்கவும். இது சமிக்ஞை இழப்பைக் குறைத்து, குறுக்கீட்டை (EMI) குறைக்கிறது.
சிக்னல்களை சமநிலையில் வைத்திருக்கவும் சத்தத்தைக் குறைக்கவும் வேறுபட்ட ஜோடிகளைப் பயன்படுத்தவும். சுவடு நீளம் மற்றும் இடைவெளியைப் பொருத்துவது சிக்னல்கள் தெளிவாக இருக்க உதவுகிறது.
மின்காந்த குறுக்கீட்டைக் குறைக்க கவசத்தையும் புவி இணைப்பையும் சேர்க்கவும் . புவி இணைப்புத் தளங்களும் உலோக உறைகளும் பாகங்களைப் பாதுகாத்து, சமிக்ஞைத் தரத்தை மேம்படுத்துகின்றன.
அதிவேக PCB வடிவமைப்பில் சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வது
சிக்னல் ஒருமைப்பாடு என்றால் என்ன?
சிக்னல் இன்டெக்ரிட்டி என்பது, ஒரு வேகமான PCB வழியாகச் செல்லும் போது, சிக்னலை வலுவாகவும் தெளிவாகவும் வைத்திருப்பதாகும். 4 GHz வரையிலான வேகத்தில், இணைப்புகள் டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்களைப் போல செயல்படுகின்றன. இது இரைச்சல், தாமதங்கள் மற்றும் சிக்னல் மாற்றங்கள் போன்ற சிக்கல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். நல்ல செயல்திறனுக்காக, சிக்னல்களைத் தூய்மையாகவும் சரியான நேரத்திலும் வைத்திருக்க சிக்னல் இன்டெக்ரிட்டி முக்கியமானது.
சிக்னல்களை வலுவாக வைத்திருக்க, பிரதிபலிப்புகள், க்ராஸ்டாக் மற்றும் EMI போன்ற சிக்கல்களை நீங்கள் சரிசெய்ய வேண்டும். சோதனை மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்கள் இந்த சிக்கல்களைக் கண்டறிந்து தீர்க்க உதவுகின்றன. IEEE 802.3ap போன்ற தரநிலைகள் அதிவேக PCBகள் அதே வழியில் செயல்படுவதை உறுதிசெய்ய விதிகளை அமைக்கின்றன.
அம்சம் | இது என்ன அர்த்தம் |
|---|---|
உருவகப்படுத்துதல்கள் ஏன் முக்கியம் | அவை வேகமான இணைப்பிகளுக்கான விதிகளை உருவாக்க உதவுகின்றன. |
சிக்னல் ஒருமைப்பாடு சிக்கல்கள் | சிக்கல்களில் பிரதிபலிப்புகள், குறுக்குவழி மற்றும் சமிக்ஞை பலவீனமடைதல் ஆகியவை அடங்கும். |
விதிகளை உருவாக்குதல் | PICMG மற்றும் OBSAI போன்ற குழுக்கள் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு தரநிலைகளை உருவாக்குகின்றன. |
IEEE விதிகள் | சேனல்கள் எவ்வாறு செயல்பட வேண்டும் என்பதற்கான வரம்புகளை அமைக்கவும். |
அதிவேக PCB அமைப்புகளில் உள்ள சிக்கல்கள்
வேகமான PCB அமைப்புகளில் சிக்னல் தரத்தைப் பாதிக்கும் பல சிக்கல்கள் உள்ளன:
அருகிலுள்ள பாதைகளில் உள்ள சமிக்ஞைகள் ஒன்றையொன்று குழப்பிக் கொள்ளும்போது குறுக்குவெட்டு ஏற்படுகிறது.
மின்மறுப்புப் பொருத்தமின்மைகள் சமிக்ஞைகளைத் திரும்பி எதிரொலிக்கச் செய்து, பிழைகளை உருவாக்குகின்றன.
பிளவுபட்ட தளங்களில் மோசமான வழித்தடம் சத்தத்தையும் EMIயையும் மோசமாக்குகிறது.
இணைப்புகளில் உள்ள இடைவெளிகளைப் போல, சாலிடரிங் தவறுகள் சிக்னல்களை பலவீனப்படுத்துகின்றன.
இந்தப் பிரச்சனைகள் உங்கள் PCB-ஐ மோசமாக வேலை செய்ய வைக்கும். உதாரணமாக, சிறிய வயாக்களில் ஏற்படும் விரிசல்கள் அல்லது பொருள் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் சிக்னல்களை குழப்பக்கூடும். இதைச் சரிசெய்ய, வேறுபட்ட சமிக்ஞை, சரியான முனையங்கள் மற்றும் பாதுகாப்புத் தடயங்கள் போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தவும்.
மோசமான சிக்னல் நேர்மை செயல்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது
மோசமான சிக்னல் ஒருமைப்பாடு உங்கள் PCBயை மோசமாக வேலை செய்ய வைக்கும். சிக்னல்கள் அவற்றின் வடிவத்தை இழந்து, சாதனங்கள் அவற்றைத் தவறாகப் படிக்கச் செய்யலாம். மின்மறுப்பு பொருந்தாமை மற்றும் உயர் அதிர்வெண் பலவீனமடைதல் குறைந்த சிக்னல் வலிமை, மெதுவான வேகம் மற்றும் பிழைகளை ஏற்படுத்தும்.
நடுக்கம் அல்லது மின்னழுத்த மாற்றங்கள் போன்ற கூடுதல் சத்தம், சிக்னல் நேரத்தை குழப்புகிறது. தரைத் துள்ளல் மின்னழுத்த அளவை மாற்றக்கூடும், இதனால் தவறுகள் ஏற்படலாம். க்ராஸ்டாக் அருகிலுள்ள பாதைகளில் தேவையற்ற சிக்னல்களைச் சேர்க்கிறது, இதனால் தரவு குறைவான துல்லியமாகிறது.
இந்தப் பிரச்சனைகளை நிறுத்த, வேகமான சிக்னல்களுக்கு நிலையான குறிப்புத் தளத்தைப் பயன்படுத்தவும். இது சத்தம் மற்றும் EMI ஐக் குறைத்து, சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்கும். இந்தப் பிரச்சனைகளைச் சரிசெய்வது உங்கள் PCB ஐ மிகவும் நம்பகமானதாகவும் சிறப்பாகச் செயல்படவும் உதவும்.
அதிவேக PCB தளவமைப்பு வடிவமைப்பிற்கான முக்கிய உத்திகள்
சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டிற்கான பொருள் தேர்வு
சமிக்ஞைகளை வலுவாக வைத்திருக்க, சரியான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிக முக்கியம். நீங்கள் பயன்படுத்தும் பொருட்கள், PCB வழியாக சமிக்ஞைகள் பயணிக்கும் விதத்தைப் பாதிக்கின்றன. குறைந்த மின்காப்பு மாறிலி ( Dk ) மற்றும் இழப்புத் தொடுகோணம் ( Df ) கொண்ட பொருட்கள், சமிக்ஞைகள் தெளிவாகவும் வலுவாகவும் இருக்க உதவுகின்றன.
சொத்து | பரிந்துரை |
|---|---|
மின்காப்பு மாறிலி ( Dk ) | RF மற்றும் மைக்ரோவேவ் பயன்பாட்டிற்கு, குறைந்த Df (<0.005) கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் . |
வெப்ப விரிவாக்க குணகம் ( CTE ) | சிறந்த நிலைத்தன்மைக்கு, குறைந்த CTE (10 முதல் 20 ppm/°C) கொண்ட லேமினேட்டுகளைப் பயன்படுத்தவும் . |
அடி மூலக்கூறு தடிமன் | 10 GHz-க்கு மேற்பட்ட உயர் அதிர்வெண்களுக்கு , மெல்லிய அடி மூலக்கூறுகளை (10 முதல் 20 மில்) தேர்ந்தெடுக்கவும் . |
இழப்பு தொடுநிலை | சமிக்ஞை இழப்பைக் குறைக்க குறைந்த தொடுகோடு இழப்பு (0.0022 முதல் 0.0095 வரை) கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். |
ஈரப்பதம் உறிஞ்சுதல் | சிறந்த செயல்திறனுக்காக குறைந்த ஈரப்பதம் உறிஞ்சுதல் (<0.1%) கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். |
பொருட்களின் தரவுகளைக் கவனமாகச் சரிபார்க்கவும். விற்பனையாளர்கள் பட்டியலிடும் மதிப்புகளிலிருந்து உண்மையான Df மதிப்புகள் வேறுபடக்கூடும் என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன. Df மதிப்பில் 0.004 போன்ற ஒரு சிறிய வேறுபாடு கூட , சிக்னல் இழப்பை அதிகரிக்கக்கூடும். உங்கள் PCB-ஐ வடிவமைப்பதற்கு முன் பொருட்களைச் சோதிப்பது, இந்தப் பிரச்சனைகளைத் தவிர்க்க உதவுகிறது.
டிரேஸ் டிசைன் மற்றும் ரூட்டிங் சிறந்த நடைமுறைகள்
வேகமான PCB-களுக்கு நல்ல சுவடு வடிவமைப்பு மற்றும் வழித்தடம் முக்கியம். குறுகிய சுவடுகளே சிக்னல்களை வலுவாக வைத்திருக்கின்றன மற்றும் தேவையற்ற விளைவுகளை குறைக்கின்றன. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்மறுப்பு, சுவடுகளை இணைக்கப்பட்ட பகுதிகளுடன் பொருத்துவதை உறுதிசெய்து, சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்கிறது.
சிறந்த பயிற்சி | விளக்கம் |
|---|---|
தடயங்களை குறுகியதாக வைத்திருங்கள் | குறுகிய தடயங்கள் சமிக்ஞை இழப்பு மற்றும் தேவையற்ற விளைவுகளின் வாய்ப்பைக் குறைக்கின்றன. |
கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்மறுப்பைப் பயன்படுத்தவும் | சிக்னல் பிரதிபலிப்புகளைக் குறைத்து சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்க டிரேஸ் இம்பெஸ்டன் பொருந்துகிறது. |
கவனமாக வழிசெலுத்து | சிக்னல் இழப்பு மற்றும் குறுக்குவெட்டைக் குறைக்க கூர்மையான மூலைகளைத் தவிர்த்து, வரம்பிற்குட்பட்ட பாதைகளைத் தவிர்க்கவும். |
தடங்களை வழிப்படுத்தும் போது கூர்மையான மூலைகளைத் தவிர்க்கவும். கூர்மையான மூலைகள் சிக்னல் பிரதிபலிப்புகளையும் அதிக மின்காந்த குறுக்கீட்டையும் (EMI) ஏற்படுத்தக்கூடும் . அதற்குப் பதிலாக மென்மையான வளைவுகள் அல்லது 45-டிகிரி கோணங்களைப் பயன்படுத்தவும். வயாக்களைக் குறைக்கவும், ஏனெனில் அவை சிக்னல்களை பலவீனப்படுத்தும் தேவையற்ற விளைவுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. Altium Designer மற்றும் Cadence போன்ற கருவிகள் உங்கள் PCB வழித்தடத்தை மேம்படுத்த உதவும்.
EMI-ஐக் குறைக்க 20-H விதியைப் பயன்படுத்துதல்
20-H விதி, வேகமான PCB தளவமைப்புகளில் மின்காந்த குறுக்கீட்டைக் (EMI) குறைக்க உதவுகிறது . இதன் பொருள், பவர் மற்றும் கிரவுண்ட் தளங்களுக்கு இடையிலான அடுக்கின் உயரத்தைப் போல் 20 மடங்கு அளவுக்கு பவர் தளத்தைச் சுருக்குவதாகும். இது குறைந்த அதிர்வெண்களில் RF உமிழ்வுகளைக் குறைக்கிறது.
ஆய்வு | கண்டுபிடிப்புகள் |
|---|---|
கிளெம்சன் பல்கலைக்கழக படிப்பு | 20-H விதியைப் பின்பற்றி 300 MHz க்கும் குறைவான RF உமிழ்வுகள் ~5 dBμV/m ஆகக் குறைக்கப்பட்டன. |
பல்கலைக்கழக தேர்வு வாரியங்கள் | ஃப்ளஷ் பவர் மற்றும் கிரவுண்ட் பிளேன்களை விட 20-H விதி மோசமான மின்காந்தக் குறுக்கீட்டை (EMI) ஏற்படுத்தியது என்று சோதனைகள் காட்டின. |
20-H விதி குறைந்த அதிர்வெண்களுக்குச் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது. அதிக அதிர்வெண்களில், இது மின்காந்தக் குறுக்கீட்டை (EMI) மோசமாக்கக்கூடும். வேகமான அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைகளுக்கு (PCBs), 20-H விதி உங்கள் தேவைகளுக்குப் பொருந்துகிறதா என்று சரிபார்க்கவும். சில நேரங்களில், பவர் மற்றும் கிரவுண்ட் தளங்களை ஒரே மட்டத்தில் வைத்திருப்பது சிறந்த பலனைத் தரும்.
குறிப்பு: மின்காந்த குறுக்கீட்டைக் (EMI) குறைப்பதற்கான சிறந்த வழியைக் கண்டறிய, உங்கள் PCB வடிவமைப்பை உண்மையான சூழல்களில் சோதித்துப் பாருங்கள்.
கூறு-நிலை வடிவமைப்பு பரிசீலனைகள்
வடிகட்டுதல் கொள்ளளவை மேம்படுத்துதல்
வேகமான PCB-களில் சிக்னல்களை தெளிவாக வைத்திருக்க வடிகட்டுதல் மின்தேக்கிகள் முக்கியம். உங்கள் வடிவமைப்பிற்குத் தேவையான அதிர்வெண்களுடன் பொருந்தக்கூடிய மின்தேக்கிகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். அவை சத்தத்தை நீக்கி, சிறந்த செயல்திறனுக்காக மின்னழுத்தத்தை நிலையாக வைத்திருக்க உதவுகின்றன.
வடிகட்டலை மேம்படுத்த, மின்தேக்கிகளை எங்கே, எப்படிப் பயன்படுத்துகிறீர்கள் என்பதில் கவனம் செலுத்துங்கள். தேவையற்ற விளைவுகளைக் குறைக்க அவற்றை பவர் பின்களுக்கு அருகில் வைக்கவும். வெவ்வேறு அதிர்வெண்களைக் கையாள சிறிய மற்றும் பெரிய மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்தவும். எடுத்துக்காட்டாக, 0.1 µF மற்றும் 10 µF மின்தேக்கிகளை ஒன்றாகப் பயன்படுத்துவது உயர் அதிர்வெண் இரைச்சலையும் நிலையான குறைந்த அதிர்வெண்களையும் தடுக்கலாம்.
வேகமான வடிவமைப்புகள் பெரும்பாலும் USB, DDR, PCIe மற்றும் Ethernet போன்ற இடைமுகங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. தரவைச் சரியாக அனுப்ப இவற்றுக்கு சரியான மின்மறுப்பு கட்டுப்பாடு தேவை. டெர்மினேஷன் பாகங்களை கவனமாகக் கையாளவும், அதிவேக சிக்னல்களுக்கான விதிகளை அமைக்கவும். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்மறுப்புடன் ரூட்டிங் செய்வது சிக்னல்களை தெளிவாகவும் வலுவாகவும் வைத்திருக்கும்.
சிக்னல் இன்டெக்ரிட்டி கருவி சாத்தியமான பிரதிபலிப்பு சிக்கல்களைக் கொண்ட வலைகளைக் கண்டுபிடிக்கும். இது அலைவடிவங்களை நேரடியாக அளவிடுகிறது, சிறந்த முடிவுகளுக்கு உங்கள் வடிவமைப்பை மேம்படுத்த உதவுகிறது.
வேகமான PCB வடிவமைப்பிற்கு நிலையான விதிகள் எதுவும் இல்லை, ஆனால் நல்ல நடைமுறைகள் நிறைய உதவுகின்றன. சோதனை மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் கருவிகள் உங்கள் மின்தேக்கி தேர்வுகளைச் சரிபார்த்து சமிக்ஞை தெளிவை மேம்படுத்தலாம்.
அதிவேக PCB வடிவமைப்பில் சிலிக்கான் பேக்கேஜிங்கின் பங்கு
வேகமான PCB வடிவமைப்புகளில் சிலிக்கான் பேக்கேஜிங் சிக்னல் தரத்தை பாதிக்கிறது. தொகுப்பின் சக்தி நெட்வொர்க் மின்தேக்கிகள் மற்றும் தூண்டிகளின் கலவையாக செயல்படுகிறது. இது வேகமான மின் துடிப்புகளை எவ்வாறு கையாள்கிறது என்பதை மாற்றுகிறது, இது PCB செயல்திறனை பாதிக்கிறது.
சிப் மின்மறுப்பு என்பது மின்சாரம் மற்றும் சிக்னல் தரத்திற்கு முக்கியமானது. இது சிக்னல் தெளிவுடன் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது, குறிப்பாக அதிக அதிர்வெண்களில். சிப்கள் GHz வேகத்தில் வேலை செய்யும்போது, மின் வலையமைப்பின் மின்மறுப்பு மாறுகிறது. இது சிக்னல் தரம் மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மாற்றுகிறது.
சான்று விளக்கம் | சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டில் தாக்கம் |
|---|---|
தொகுப்பு மின் வலையமைப்பு மின்தேக்கிகள் மற்றும் தூண்டிகளைப் போல செயல்படுகிறது. | பல்ஸ்கள் எவ்வளவு வேகமாக கையாளப்படுகின்றன என்பதை மாற்றுகிறது, இது PCB செயல்திறனை பாதிக்கிறது. |
ஆன்-சிப் பவர் மின்மறுப்பு பவர் தரத்தை பாதிக்கிறது | உயர் அதிர்வெண் வடிவமைப்புகளில் சமிக்ஞை தெளிவுடன் வலுவாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது |
GHz-வேக சுற்றுகளுடன் மின்மறுப்பு மாறுகிறது | சிக்னல் தரத்தை மாற்றுகிறது மற்றும் செயல்திறனை பாதிக்கிறது |
சிலிக்கான் பேக்கேஜிங்கை மேம்படுத்த, அதன் மின் அம்சங்களையும் அது PCB உடன் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதையும் படிக்கவும். மின்மறுப்பைச் சரிபார்த்து சிக்கல்களைக் கண்டறிய உருவகப்படுத்துதல் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும். இந்த சிக்கல்களைச் சரிசெய்வது சமிக்ஞை தரத்தை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் உங்கள் PCB வேகமான வடிவமைப்புகளில் சிறப்பாக செயல்பட வைக்கிறது.
EMI மற்றும் பொதுவான பயன்முறை மின்னோட்டங்களை நிர்வகித்தல்
வேறுபட்ட-பயன்முறை மின்னோட்டங்களைப் புரிந்துகொள்வது - பொதுவான-பயன்முறை மின்னோட்டங்கள்
வேகமான PCB வடிவமைப்புகளில், வேறுபாட்டு முறை மற்றும் பொது முறை மின்னோட்டங்கள் வித்தியாசமாகச் செயல்படுகின்றன. வேறுபாட்டு முறை மின்னோட்டங்கள், சமிக்ஞை மற்றும் திரும்பும் பாதைகளுக்கு இடையில் தரவைக் கொண்டு செல்கின்றன. பொது முறை மின்னோட்டங்கள் மின்சுற்று சமநிலையின்மையால் ஏற்படுகின்றன மற்றும் தேவையற்ற பாதைகளில் பாய்கின்றன. இவை பெரும்பாலும் மின்காந்த குறுக்கீட்டை (EMI) உண்டாக்குகின்றன.
சீரற்ற சமிக்ஞைப் பாதைகள் பொதுமுறை இரைச்சலையும் மின்காந்த குறுக்கீட்டையும் (EMI) அதிகரிக்கக்கூடும் . உதாரணமாக:
தரை மற்றும் சமிக்ஞை வழித்தடங்களுக்கு இடையே சமமற்ற இடைவெளி பயன்முறை மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
சரியாகப் பொருந்தாத வேறுபட்ட ஜோடிகள் -40 dB வரை சத்தத்தை உருவாக்கலாம்.
சமிக்ஞைகளில் சமச்சீர் தன்மையைப் பேணுவது மின்காந்த குறுக்கீட்டை (EMI) 80 dB அளவுக்குக் குறைக்கிறது என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது.
வேறுபாட்டு ஜோடிகள் மின்காந்த குறுக்கீட்டைக் குறைக்கவும் இரைச்சலைத் தடுக்கவும் உதவுகின்றன. அவை சமிக்ஞைகளைச் சமநிலைப்படுத்துகின்றன, இது வேகமான வடிவமைப்புகளுக்கு மிக முக்கியமானது. பொது-முறை மின்னோட்டங்களைக் கட்டுப்படுத்த, சமச்சீரான தளவமைப்புகள் மற்றும் நல்ல திரும்பும் பாதைகளில் கவனம் செலுத்துங்கள்.
பொதுவான பயன்முறை மின்னோட்ட கதிர்வீச்சைக் குறைப்பதற்கான நுட்பங்கள்
வேகமான PCB-களில் பொதுவான-முறை மின்னோட்ட கதிர்வீச்சைக் குறைப்பது சிக்னல்களை வலுவாக வைத்திருக்கும். இந்த முறைகளை முயற்சிக்கவும்:
டிஃபரென்ஷியல் ஜோடி ரூட்டிங்கை மேம்படுத்துங்கள் : டிரேஸ் நீளங்களைப் பொருத்தி, இடைவெளியைச் சீராகப் பராமரிக்கவும்.
கிரவுண்ட் வயாஸை சரியான இடத்தில் வைக்கவும் : மோட் மாற்றத்தைத் தடுக்க, கிரவுண்ட் வயாஸை சிக்னல் வயாஸுக்கு அருகில் வைக்கவும்.
சரியான இணைப்பு முனையைப் பயன்படுத்துங்கள் : எதிரொலிப்புகளைத் தவிர்க்க, முனைகளில் மின்மறுப்பைச் சமன் செய்யுங்கள்.
பொது-முறை மின்னோட்டங்களைத் தனிமைப்படுத்துவது முக்கியமானது என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன. ஆய்வுக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அவற்றின் உள்ளே கம்பிகளை வைத்து இந்த மின்னோட்டங்களை அளந்தனர். இது மின்காந்த குறுக்கீட்டை (EMI) ஆய்வு செய்யவும் , FDTD மாதிரிகளுடன் பொருந்தவும் உதவியது.
அளவீட்டு நுட்பம் | அது என்ன செய்கிறது | முடிவுகள் |
|---|---|---|
பொதுவான-முறை மின்னோட்ட அளவீடு | புலத்திற்கு அருகிலுள்ள மின்னோட்டங்களை அளவிட ஆய்வுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. | EMI முடிவுகள் FDTD மாதிரிகளுடன் ஒத்துப்போனது. |
வேறுபட்ட-முறை மின்னோட்ட அளவீடு | வெவ்வேறு அமைப்புகளில் மொத்த மின்னோட்டங்களை அளவிடுகிறது. | தொடர்புடைய dBµV மதிப்புகளில் முடிவுகள் காட்டப்பட்டுள்ளன. |
FCC விதிகள் வகுப்பு A மற்றும் B தயாரிப்புகளுக்கான பொதுவான-பயன்முறை மின்னோட்டங்களைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. 30 MHz இல், வகுப்பு A தயாரிப்புகள் 24 µA க்கும் குறைவாகவும், வகுப்பு B 8 µA க்கும் குறைவாகவும் இருக்க வேண்டும்.
இந்த விதிகளைப் பின்பற்றி உங்கள் PCB வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவது பொதுவான-முறை கதிர்வீச்சைக் குறைத்து செயல்திறனை அதிகரிக்கும்.
EMI குறைப்புக்கான பாதுகாப்பு மற்றும் தரைவழி உத்திகள்
வேகமான அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைகளில் (PCBs) மின்காந்த குறுக்கீட்டைக் (EMI) குறைக்க, கவசமிடலும் நிலத்தொடர்பும் சிறந்த வழிகளாகும் . நிலத்தொடர்பு, தேவையற்ற மின்னோட்டங்களுக்குக் குறைந்த மின்தடை கொண்ட பாதையை வழங்குகிறது. கவசமிடல், மின்காந்தப் புலங்கள் அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைக்குள் நுழைவதையோ அல்லது வெளியேறுவதையோ தடுக்கிறது.
திறம்பட பாதுகாக்க:
உணர்திறன் வாய்ந்த பகுதிகளில் உலோக உறைகள் அல்லது கடத்தும் பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துங்கள்.
மின்காந்த குறுக்கீட்டை (EMI) உறிஞ்சுவதற்காக, வேகமான சமிக்ஞைக் கோடுகளுக்குக் கீழே தரைத் தளங்களை அமைக்கவும்.
ஆண்டெனாக்களாகச் செயல்படும் இடைவெளிகளைத் தவிர்க்க தரை இணைப்புகள் தொடர்ச்சியாக இருப்பதை உறுதிசெய்து கொள்ளுங்கள்.
நல்ல தரை இணைப்பு, வேறுபாட்டு முறை மின்னோட்டங்களுக்கு வலுவான திரும்பும் பாதைகளை உருவாக்குகிறது. சீரற்ற தரை இணைப்புகள், முறை மாற்றத்தை ஏற்படுத்தி மின்காந்த குறுக்கீட்டை (EMI) அதிகரிக்கக்கூடும். சமச்சீரான தளவமைப்புகள் மின்காந்த குறுக்கீட்டை 60 dB வரை குறைக்க முடியும் என்று ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன .
வேகமான அச்சிடப்பட்ட சுற்றுப் பலகைகளுக்கு, மின்காந்த குறுக்கீட்டைக் (EMI) குறைக்க கவசமிடல் மற்றும் நிலத்தொடர்பு ஆகியவற்றை இணைக்கவும் . இந்த முறைகள் சமிக்ஞையின் தரத்தை மேம்படுத்துவதோடு, ஒழுங்குமுறைத் தரநிலைகளையும் பூர்த்தி செய்கின்றன.
அதிவேக PCB தளவமைப்பு வடிவமைப்பிற்கான மேம்பட்ட குறிப்புகள்
குறிப்புத் தளங்கள் மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்மறுப்புத் தடயங்களைப் பயன்படுத்துதல்
வேகமான வடிவமைப்புகளில் சிக்னல்களைத் தெளிவாக வைத்திருக்க, ரெஃபரன்ஸ் பிளேன்களைப் பயன்படுத்தவும். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இம்பிடென்ஸ் ட்ரேஸ்களும் முக்கியமானவை. இம்பிடென்ஸ் மாறினால், சிக்னல்கள் திரும்பி வரக்கூடும். இது தரவை பலவீனப்படுத்தி, பிழைகளை ஏற்படுத்துகிறது. கிரவுண்ட் மற்றும் பவர் பிளேன்கள், சிக்னல்கள் சீராகத் திரும்பவும், EMI-ஐக் குறைக்கவும் உதவுகின்றன.
வழித்தடம் அமைக்கும்போது, தடங்களைச் சிறியதாக வைத்து, கூர்மையான கோணங்களைத் தவிர்க்கவும். கூர்மையான திருப்பங்கள் சிக்னல்களைக் குழப்பி, மின்காந்த குறுக்கீட்டை (EMI) அதிகரிக்கும் . அதற்குப் பதிலாக, மென்மையான வளைவுகள் அல்லது 45-டிகிரி கோணங்களைப் பயன்படுத்தவும். சிறந்த வழித்தட அமைப்பும் வலுவான குறிப்புத் தளங்களும் சிக்னல்களைத் தூய்மையாக்கி, செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன.
குறிப்பு: மின்மறுப்பைச் சரிபார்க்கவும், சிக்கலான இடங்களைக் கண்டறியவும் உருவகப்படுத்துதல் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும்.
வயாஸைக் குறைத்தல் மற்றும் சுவடு நீளங்களைக் குறைத்தல்
வேகமான PCB-களுக்கு குறுகிய டிரேஸ்களும் குறைவான வயாக்களும் சிறந்தவை. குறுகிய டிரேஸ்கள் சிக்னல் தாமதங்களைக் குறைத்து மின்மறுப்பு பொருத்தமின்மையை நிறுத்துகின்றன. சிறந்த முடிவுகளுக்கு டிரேஸ் நீளங்களை 2 அங்குலங்களுக்குக் குறைவாக வைத்திருங்கள். இது சிக்னல்களை வலுவாகவும் நம்பகமானதாகவும் வைத்திருக்கிறது.
சான்று விளக்கம் | முக்கிய நுண்ணறிவு |
|---|---|
குறுகிய தடயங்கள் சிறந்தது. | அவை சமிக்ஞை தாமதத்தையும் மின்மறுப்பு பொருத்தமின்மையையும் குறைக்கின்றன. |
2 அங்குலத்திற்கும் குறைவான சுவடுகளே சிறப்பாக செயல்படும். | குறுகிய தடயங்கள் தாமதங்களையும் பொருந்தாத சிக்கல்களையும் குறைக்கின்றன. |
வயாக்களை நெருக்கமாக வைக்கவும். | தொகுக்கப்பட்ட வயாக்கள் கடத்துத்திறனை மேம்படுத்தி எதிர்ப்பு இழப்புகளைக் குறைக்கின்றன. |
சிக்னல் ஓட்டத்தை மேம்படுத்த வயாக்களை ஒன்றோடொன்று நெருக்கமாக வைக்கவும். இது எதிர்ப்பைக் குறைத்து செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. அதிகப்படியான வயாக்களைப் பயன்படுத்த வேண்டாம், ஏனெனில் அவை தேவையற்ற விளைவுகளை ஏற்படுத்தும்.
உள் அடுக்குகளில் உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளை இயக்குதல்
சிறந்த முடிவுகளுக்கு உள் அடுக்குகளில் உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளை வைக்கவும். உள் அடுக்குகள் சமிக்ஞை பாதைகளைக் குறைக்கின்றன. இது தாமதங்களைக் குறைத்து சமிக்ஞை துள்ளலை நிறுத்துகிறது. சிறிய வயாக்கள் ஸ்டப்கள் மற்றும் பொருந்தாத மின்மறுப்பு போன்ற சிக்கல்களையும் குறைக்கின்றன.
உள் அடுக்குகளில் உள்ள பவர் மற்றும் கிரவுண்ட் தளங்கள் மேலும் உதவுகின்றன. அவை இரைச்சல் மற்றும் குறுக்குப்பேச்சைக் குறைத்து, சிக்னல்களுக்கு ஒரு சீரான பாதையை அளிக்கின்றன. மேலும், இந்தத் தளங்கள் கிரவுண்ட் பவுன்ஸ் மற்றும் பவர் இரைச்சலைக் குறைப்பதன் மூலம் மின்காந்த குறுக்கீட்டையும் (EMI) தடுக்கின்றன.
குறிப்பு: PCB லேயர் அமைப்பு மின் தடையைப் பாதிக்கிறது. டிரேஸ் அகலம், பொருளின் வகை மற்றும் தளங்களுக்கான தூரம் போன்ற விஷயங்கள் மிகவும் முக்கியமானவை.
உங்கள் PCB அடுக்குகளை கவனமாக வடிவமைக்கவும். இது சமிக்ஞை வலிமையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வேகமான வடிவமைப்புகள் சிறப்பாக செயல்பட வைக்கிறது.
வேகமான PCB அமைப்புகளில் சிக்னல்களை சிறப்பாகச் செய்ய, கவனமாகத் திட்டமிடுங்கள். டிரேஸ்களை நன்றாக ரூட் செய்வதன் மூலமும், நல்ல பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், EMI-யைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலமும் நீங்கள் மேம்படுத்தலாம். உதாரணமாக, 5G நெட்வொர்க்குகள் வலுவான EMI கேடயங்கள் மற்றும் நல்ல டிரேஸ் வடிவமைப்புகளுடன் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. அதேபோல், கேஜெட்டுகள் ஸ்டைலாக இருக்கும் மற்றும் சிக்னல்களை வடிகட்டி அவற்றை புத்திசாலித்தனமாக ரூட் செய்வதன் மூலம் EMI-யைக் குறைக்கின்றன.
ஒரு முழுமையான திட்டம் உங்கள் சுற்று அனைத்து சூழ்நிலைகளிலும் சிறப்பாக செயல்பட உதவுகிறது. சரியான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும், துல்லியமாக ரூட்டிங் செய்வதன் மூலமும், நல்ல கேடயங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலமும், உங்கள் சுற்று அதன் இலக்குகளை அடைய முடியும். உங்கள் வடிவமைப்பை சிறப்பாகச் செய்து ஒவ்வொரு முறையும் சிறந்த முடிவுகளைப் பெற இந்த உதவிக்குறிப்புகளைப் பயன்படுத்தவும்.
FAQ
வேகமான PCB அமைப்புகளில் சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டிற்கு மிகவும் முக்கியமானது எது?
சரியான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியம். சமிக்ஞைகளைத் தெளிவாக வைத்திருக்க, குறைந்த மின்காப்பு மாறிலி ( Dk ) மற்றும் இழப்புத் தொடுகோணம் ( Df ) கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். இந்த அம்சங்கள் சமிக்ஞை இழப்பைக் குறைக்கவும், அதிவேக வடிவமைப்புகளில் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் உதவுகின்றன.
வேகமான PCB வடிவமைப்புகளில் EMI-ஐ எவ்வாறு குறைக்க முடியும்?
கேடயங்கள், தரையிறக்கம் மற்றும் நல்ல சுவடு பாதைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் நீங்கள் EMI ஐக் குறைக்கலாம். சிக்னல் கோடுகளின் கீழ் தரை தளங்களை வைக்கவும், கூர்மையான சுவடு திருப்பங்களைத் தவிர்க்கவும். பவர் பிளேன்களுக்கான 20-H விதி குறைந்த அதிர்வெண்களில் EMI ஐக் குறைக்க உதவுகிறது.
வேகமான PCB தளவமைப்புகளில் குறைவான வயாக்களைப் பயன்படுத்துவது ஏன் நல்லது?
வயாஸ் சமிக்ஞை தாமதங்கள் மற்றும் பொருத்தமின்மைகளை ஏற்படுத்தும். குறைவான வயாக்களைப் பயன்படுத்துவது சிக்னல்களை சீராகப் பாய்ச்சுவதைத் தடுக்கிறது மற்றும் பிரதிபலிப்புகள் போன்ற சிக்கல்களைத் தவிர்க்கிறது. வயாக்களை நெருக்கமாக தொகுப்பது சிக்னல் ஓட்டத்தை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது.
சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டிற்கு வேறுபட்ட ஜோடிகள் எவ்வாறு உதவுகின்றன?
வேறுபட்ட ஜோடிகள் சிக்னல்களை சமநிலையில் வைத்திருக்கின்றன, சத்தம் மற்றும் EMI ஐக் குறைக்கின்றன. அவை குறுக்கீட்டை ரத்து செய்யும் எதிர் மின்னோட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன. சுவடு நீளம் மற்றும் இடைவெளியைப் பொருத்துவது அவற்றை இன்னும் சிறப்பாகச் செயல்பட வைக்கிறது.
உருவகப்படுத்துதல் கருவிகள் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டை மேம்படுத்த முடியுமா?
ஆம், உருவகப்படுத்துதல் கருவிகள் பொருந்தாத மின்மறுப்பு மற்றும் பிரதிபலிப்புகள் போன்ற சிக்கல்களைக் கண்டறியும். அவை வடிவமைப்புகளை உருவாக்கும் முன் அவற்றைச் சோதிக்க அனுமதிக்கின்றன, வேகமான PCBகளில் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன.
குறிப்பு: மேம்பட்ட உருவகப்படுத்துதல்களுக்கு Altium Designer அல்லது Cadence போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும்.
