माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के क्षेत्र में दो प्रमुख कठिनाइयों उच्च आवृत्ति संकेतों और कमजोर संकेतों की प्रक्रिया है, इस संबंध में पीसीबी उत्पादन स्तर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, वही सिद्धांत डिजाइन, एक ही घटक, अलग-अलग लोगों ने पीसीबी का उत्पादन किया है , तो कैसे एक अच्छा पीसीबी बोर्ड बनाने के लिए?
कैसे एक उच्च गुणवत्ता पीसीबी प्राप्त करने के लिए?
सबसे पहले, हमें स्पष्ट रूप से लक्ष्य बनाना चाहिए
एक डिजाइन कार्य प्राप्त करना चाहिए, हमें पहले डिजाइन गोल सामान्य पीसीबी बोर्ड, उच्च आवृत्ति पीसीबी बोर्ड, छोटे सिग्नल प्रोसेसिंग पीसीबी बोर्ड या दोनों उच्च आवृत्ति और छोटे सिग्नल प्रोसेसिंग पीसीबी बोर्ड को स्पष्ट करना होगा, अगर यह एक सामान्य पीसीबी बोर्ड है, जब तक उचित लेआउट तारों साफ, सटीक यांत्रिक आयाम कर सकते हैं, और यदि लोड लाइन एलटी, हम प्रसंस्करण के कुछ साधन का उपयोग करना चाहिए, भार को कम करने के रूप में, प्रतिबिंब ध्यान केंद्रित लंबे रोकने लंबे समय तक ड्राइव बढ़ाने के लिए।
जब बोर्ड 40MHz संकेत लाइनों, इस तरह के अंतर-लाइन crosstalk समस्याओं के रूप में इन विशेष विचार के लिए आवश्यक संकेत लाइनों से भी अधिक है। आवृत्ति अधिक है, तो वहाँ तारों की लंबाई पर और अधिक कठोर प्रतिबंध वितरण मानकों के अनुसार है, नेटवर्क सिद्धांत के बीच बातचीत, अपने उच्च गति सर्किट कनेक्शन का निर्धारण कारक है, सिस्टम डिजाइन में उपेक्षित किया नहीं। संकेत लाइन के खिलाफ संचरण की गति दरवाजे के वृद्धि के साथ आसन्न संकेत लाइनों हो के बीच crosstalk में एक इसी वृद्धि होगी आनुपातिक वृद्धि, आमतौर पर उच्च गति सर्किट बिजली अपव्यय और गर्मी अपव्यय भी बहुत बड़ी है, उच्च गति वाले पीसीबी को पर्याप्त ध्यान देना चाहिए।
बोर्ड इन संकेत तर्ज पर millivolts या यहाँ तक कि microvolts कमजोर संकेतों होता है तो, विशेष ध्यान देने की जरूरत है क्योंकि छोटे संकेत, अन्य मजबूत संकेत से हस्तक्षेप करने के लिए बहुत कमजोर है, बहुत संभावना है अक्सर परिरक्षण उपायों के लिए आवश्यक हैं अन्यथा शोर अनुपात में संकेत को काफी कम करना जिससे कि उपयोगी संकेत शोर से जलमग्न हो और प्रभावी ढंग से नहीं निकाला जा सके।
बोर्ड के कमीशन को डिज़ाइन चरण में भी विचार किया जाना चाहिए। टेस्ट पॉइंट्स का भौतिक स्थान और टेस्ट पॉइंट्स के अलगाव की उपेक्षा नहीं की जानी चाहिए क्योंकि कुछ छोटे और उच्च आवृत्ति संकेतों को सीधे माप के लिए जांच में जोड़ा नहीं जा सकता है।
इसके अलावा, हम इस तरह के बोर्ड परतों के रूप में कुछ अन्य कारक, पर विचार करना चाहिए, पीसीबी बोर्ड करने से पहले पैकेज रूपरेखा, बोर्ड के यांत्रिक शक्ति, आदि के घटकों का उपयोग डिजाइन के डिजाइन लक्ष्यों के बारे में पता किया जाना है।
दूसरा, तारों की आवश्यकताओं के लेआउट में प्रयुक्त घटकों के कार्य को समझें
हम जानते हैं कि कुछ विशेष घटक विशेष आवश्यकताएं होती हैं जब इस तरह के एक एनालॉग सिग्नल एम्पलीफायर और लोटी APH के रूप में लेआउट, इस्तेमाल किया, एक चिकनी, तरंग अनुरूप छोटे संकेत बिजली उपकरण के हिस्से के लिए एनालॉग सिग्नल एम्पलीफायर बिजली की जरूरतों दूर रखा जाना चाहिए। में ओटीआई बोर्ड, विशेष ढाल का छोटा सिग्नल प्रवर्धन भाग भी आवारा विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को ढाल करने के लिए जोड़ा गया।
चिप ईसीएल प्रौद्योगिकी, उच्च बिजली की खपत ज्यादा गर्मी के साथ NTOI GLINK बोर्ड, यह समस्या गर्मी के लिए लेआउट में विशेष विचार किया जाना चाहिए आवश्यक है, प्राकृतिक ठंडा का उपयोग, यह हवा का प्रवाह अपेक्षाकृत चिकनी के स्थान पर अनिवार्य GLINK चिप है और गर्मी अन्य चिप्स पर एक बड़ा प्रभाव का गठन नहीं कर सकते से बाहर आता है। डिवाइस बोर्ड या अन्य उच्च शक्ति पर एक सींग के साथ सुसज्जित है, तो बिजली की गंभीर प्रदूषण है कि गंभीरता से पर्याप्त लिया जाना चाहिए कारण होने की संभावना है।
तीसरा, घटक लेआउट विचार
एक कारक घटक लेआउट पहली बात पर विचार करने के बिजली के गुणों, कनेक्शन घटकों संभव के रूप में एक साथ बंद करते हैं, विशेष रूप से कुछ उच्च गति लाइन के लिए, जब लेआउट के रूप में संभव के रूप में कम कर देगा है, लेकिन सत्तारूढ़ संकेत और छोटे संकेत उपकरणों अलग करने के लिए। सर्किट प्रदर्शन को पूरा करने के आधार पर, लेकिन उन घटकों पर विचार करें जो बड़े करीने से, सुंदर, आसानी से परीक्षण किए गए हैं, बोर्ड के यांत्रिक आकार, गर्तिका स्थान को भी गंभीरता से विचार करने की आवश्यकता है।
कारक प्रचार देरी समय और एक उच्च गति प्रणाली, एक जमीन लाइन सिस्टम डिजाइन परस्पर पहले विचार है। प्रभावित समग्र प्रणाली की गति पर संकेत लाइन के प्रसारण समय बड़े, विशेष रूप से उच्च गति ईसीएल सर्किट के लिए, हालांकि एकीकृत है उच्च गति सर्किट ब्लॉक ही है, लेकिन आम एक दूसरे का संबंध लाइन के साथ बेस प्लेट वृद्धि हुई देरी समय के लिए नेतृत्व (30 सेमी के बारे में 2ns की देरी राशि प्रति की लाइन की लंबाई) पर, प्रणाली की गति काफी कम किया जा सकता है। एक शिफ्ट रजिस्टर की तरह, इस तरह के तुल्यकालन तुल्यकालिक काउंटर सदस्य अधिमानतः एक प्लग में एक ही बोर्ड पर के रूप में प्रसारण घड़ी संकेत अलग है पर बोर्ड समय नहीं देरी के बराबर है, शिफ्ट रजिस्टर के मुख्य उत्पादन त्रुटि हो सकता है, एक बोर्ड पर अगर नहीं है, फिर जहां सिंक्रनाइज़ेशन महत्वपूर्ण है, आम घड़ी स्रोत से प्रत्येक मंडल से जुड़े घड़ी की लाइन समान लंबाई होना चाहिए।
चौथा, तारों के विचार
OTNI और स्टार ऑप्टिकल नेटवर्क डिजाइन पूरा हो गया है के साथ, वहाँ होने एक उच्च गति संकेत लाइनों डिजाइन करने के लिए जरूरत है, कुछ बुनियादी अवधारणाओं यहाँ उच्च गति लाइनों का परिचय देंगे 100MHz बोर्ड की तुलना में अधिक हो जाएगा।
ट्रांसमिशन लाइन:
एक मुद्रित सर्किट बोर्ड के किसी भी अगर प्रसारण समय रेखा संकेत से वृद्धि की देरी समय की तुलना में काफी कम है 'लंबी' सिग्नल पथ एक संचरण लाइन के रूप में देखा जा सकता है।, मुख्य वृद्धि के दौरान उत्पादन प्रतिबिंबित संकेत बाढ़ आ गई हो जाएगा अब दर्शाती overshoot, बज और हटना, सबसे वर्तमान राज्यमंत्री सर्किटों के लिए, क्योंकि संचरण लाइन के उदय के समय देरी समय की तुलना में बहुत अधिक है, यह संकेत विरूपण के बिना मीटर में लंबाई का पता लगा सकते हैं। तीव्र तर्क सर्किटों के लिए, विशेषकर अल्ट्रा फास्ट ईसीएल।
एकीकृत परिपथों के मामले में, तेज किनारे की गति के कारण सिग्नल की अखंडता को बनाए रखने के लिए निशान की लंबाई काफी कम होनी चाहिए।
वहाँ गंभीर तरंग विरूपण के बिना काम कर उच्च गति सर्किट की एक अपेक्षाकृत लंबी लाइन बनाने के लिए दो तरीके हैं, टीटीएल Schottky तेज, धार गिरने ताकि overshoot की राशि जमीन क्षमता की तुलना में एक डायोड ड्रॉप कम साथ जोड़ा जाता है के लिए डायोड क्लैंप विधि स्तर है, जो हटना के पीछे के आयाम को कम कर देता है, की अनुमति देता है धीमी बढ़ती बढ़त overshoot, लेकिन अपेक्षाकृत उच्च उत्पादन प्रतिबाधा जो स्तर सर्किट के "एच" राज्य में है (50 ~ 80Ω) तनु इसके अलावा, के बाद से उन्मुक्ति स्तर "एच" राज्य बड़ी है, समस्या यह है कि प्रतिक्रिया बहुत ही महत्वपूर्ण नहीं है, उपकरणों की HCT श्रृंखला, एक श्रृंखला बाधा के उपयोग और एक Schottky डायोड क्लैंप समाप्ति विधि संयोजन जो सुधार का प्रभाव अधिक स्पष्ट होगा।
उच्च बिट दर और तेजी से बढ़त दरों पर संकेत रेखा के साथ प्रशंसक-आउट, टीटीएल को आकार देने में ऊपर वर्णित विधि एक परिलक्षित लहर लाइन के अस्तित्व की वजह से अपर्याप्त प्रतीत होता है, वे एक उच्च बिट दर पर संश्लेषित करते हैं , गंभीर संकेत विरूपण और ईसीएल प्रणालियों में प्रतिबिंब समस्याओं को हल करने में आम तौर पर अन्य विधि का उपयोग हस्तक्षेप कमी आदेश के कारण: लाइन मिलान विधि इस पर नियंत्रण विधि से परिलक्षित किया जा सकता है, संकेत की अखंडता को प्राप्त गारंटी।
सख्त उन्होंने कहा कि के लिए पारंपरिक टीटीएल और CMOS उपकरणों धीमी बढ़त गति, संचरण लाइन बहुत ज्यादा जरूरत नहीं है। उच्च गति ईसीएल उपकरणों के लिए तेजी से बढ़त गति, संचरण लाइन हमेशा की जरूरत नहीं है कर रहे हैं, लेकिन जब संचरण लाइन का उपयोग कर , वे लाभ इंटरकनेक्ट देरी की भविष्यवाणी करने और प्रतिबिंब और प्रतिबाधा मिलान से बज को नियंत्रित करने के लिए है।
1, बुनियादी कारक हैं जो निर्धारित का उपयोग कर संचरण लाइन निम्नलिखित है कि क्या पाँच:
(1) दर के साथ सिस्टम सिग्नल,
(2) कनेक्शन दूरी;
(3) कैपेसिटिव लोड (कितना से प्रशंसक),
(4) प्रतिरोधक लोड (लाइन समाप्ति);
(5) हटना और overshoot प्रतिशत अनुमति देने के लिए (एसी उन्मुक्ति के डिग्री कम)।
2, संचरण लाइनों के कई प्रकार
(1) एक समाक्षीय केबल और व्यावर्तित युग्म: वे अक्सर प्रणाली और समाक्षीय केबल की व्यवस्था विशेषता प्रतिबाधा के बीच संबंध में किया जाता है आमतौर पर 50Ω और 75Ω है, आम तौर पर 110Ω मुड़ ..
(2) पीसीबी को माइक्रोस्ट्रिप लाइन पर
पट्टी गाइड एक ढांकता हुआ पृथक में एक microstrip लाइन (संकेत लाइन), जमीन विमान के बीच है। रेखा मोटाई, चौड़ाई और जमीन विमान के बीच की दूरी नियंत्रित किया जाता है, तो इसकी विशेषता प्रतिबाधा हैं यह भी नियंत्रणीय है। माइक्रोप्रॉप लाइन की विशेषता प्रतिबाधा Z0 है:
(3) पीसीबी में स्ट्रिप लाइन
एक पट्टी लाइन प्रवाहकीय तांबे की पट्टी लाइनों विमान की दो परतों के बीच मध्यवर्ती अचालक निपटान किया जाता है। तो प्रवाहकीय परतों और ढांकता हुआ मोटाई और विमान लाइन की चौड़ाई के बीच की दूरी, मध्यम, विशेषता लाइन चलाया है प्रतिबाधा भी नियंत्रणीय है, स्ट्रिपलाइन की विशेषता प्रतिबाधा है:
3, टर्मिनेशन ट्रांसमिशन लाइन
एक पंक्ति एक प्रतिरोध लाइन की विशेषता प्रतिबाधा के बराबर द्वारा समाप्त की प्राप्त अंत में, समानांतर में संचरण लाइन के कनेक्शन अंत कहा जाता है। यह क्रम में सबसे अच्छा बिजली के गुणों, कार्यरत एक ड्राइव लोड वितरण सहित प्राप्त करने के लिए मुख्य रूप से है।
कभी-कभी बिजली की खपत को बचाने के लिए, 104 कैपेसिटर्स की एक श्रृंखला को एसी टर्मिनेशन सर्किट बनाने के लिए टर्मिनेशन रोधक के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, जो प्रभावी रूप से डीसी नुकसान को कम कर सकता है।
ड्राइवर और में श्रृंखला एक प्रतिरोधक संचरण लाइन, और टर्मिनल के बीच नहीं रह लाइन समाप्ति प्रतिरोधों से जुड़ा है, इस समापन विधि श्रृंखला समाप्ति कहा जाता है। लंबी लाइन overshoot और बज श्रृंखला में प्रयोग किया जा सकता है या श्रृंखला समाप्त उदासीनता एक छोटी सी बाधा उदासीनता श्रृंखला का उपयोग करके नियंत्रित तकनीक ड्राइविंग फाटक (आमतौर पर 10 ~ 75Ω) का एहसास के उत्पादन में टर्मिनल के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। इस विधि, बैकप्लेन लाइन के साथ जुड़े तारों उदासीनता (जैसे, विशेषता प्रतिबाधा नियंत्रित के लिए उपयुक्त है कोई जमीन विमान सर्किट बोर्ड और अधिकतर घुमावदार और इतने पर।
जब श्रृंखला समाप्ति सर्किट (गेट चालक) और आउटपुट प्रतिबाधा संचरण लाइन। अग्रानुक्रम कनेक्शन अंत की विशेषता प्रतिबाधा के बराबर की श्रृंखला प्रतिरोध मूल्य वहाँ केवल lumped लोड टर्मिनल और एक लंबे समय में संचरण देरी का उपयोग कर के साथ एक खामी है। हालांकि, इस अतिरिक्त लैंडलाइन ट्रांसमिशन लाइनों का उपयोग करके इसे दूर किया जा सकता है
4, गैर-टर्मिनेशन ट्रांसमिशन लाइन
यदि पंक्ति देरी समय संकेत वृद्धि समय की तुलना में कम ज्यादा है, एक संचरण लाइन या समानांतर समाप्ति श्रृंखला समाप्त करता है, तो के उपयोग के बिना इस्तेमाल किया जा सकता है एक गैर टर्मिनल तारों राउंड ट्रिप देरी (संचरण लाइन पर संकेत के राउंड ट्रिप समय) नाड़ी से संकेत वृद्धि समय कम, की वजह से हटना गैर समाप्त तर्क स्विंग पथ लंबाई की अधिकतम उद्घाटन का लगभग 15% के बाद से लगभग है:
Lmax कहाँ: वृद्धि समय के लिए tr
टीपीडी ट्रांसमिशन देरी समय प्रति इकाई लाइन लंबाई है
5, समाप्ति की तुलना करने के कई तरीके
समानांतर और श्रृंखला कनेक्शन पक्ष तारों टर्मिनल लाभ है, जो वास्तव में उपयोग किया है, या जो के दोनों उपयोग किया जाता है, डिजाइनर की आवश्यकताओं पर और प्रणाली का शौक पर निर्भर करता है।
समानांतर समाप्ति का मुख्य लाभ यह है कि सिस्टम तेज है और यह संकेत तार पर बरकरार है। लंबी अवधि के लोड न तो चालक के गेट के प्रचार के देरी को लंबे समय तक चलने से प्रभावित करता है और न ही यह संकेत बढ़त गति को प्रभावित करता है, जब एक बड़ी लोड ड्राइविंग ऊपर श्रृंखला समाप्ति के विपरीत, लघु शाखा के साथ वितरित किया जा सकता है संकेत देरी समय लंबी लाइन के संचरण में बढ़ जाती है। फैनआउट कुल भार लाइन टर्मिनल स्थापित करने के लिए आवश्यक है।
सर्किट ड्राइविंग के सीरीज समाप्ति विधि श्रृंखला संधारित्र लोड पक्ष समानांतर में इसी तारों टर्मिनल से लगभग दुगुना के रूप में बड़े वजह से तारों की वजह से कई समानांतर रेखाओं, वृद्धिशील देरी समय लोड करने की क्षमता है, और संधारित्र लोड के कारण अल्पकालिक के किनारे है कि धीमा और फाटक देरी समय बढ़ ड्राइव, तथापि, समानांतर पक्ष तारों crosstalk अनुपात के सिरों की श्रृंखला कनेक्शन छोटा होता है, जिसका मुख्य कारण संचारित तर्क स्विंग की श्रृंखला कनेक्शन के अंत में संकेत आयाम केवल एक से डेढ़ है, इस प्रकार वर्तमान में स्विचिंग केवल आधा स्विचिंग चालू समानांतर समापन है, संकेत ऊर्जा छोटी क्रोसस्टक छोटी है।
डबल पक्षीय पीसीबी या बहुपरत करने में वैकल्पिक है, और अधिकतम ऑपरेटिंग आवृत्ति और सबसे अच्छा विकल्प है जब घड़ी आवृत्ति बहुपरत 200MHZ से अधिक की पैकिंग घनत्व का निर्धारण करने के लिए आवश्यक सर्किट की जटिलता पर निर्भर करता है। ऑपरेटिंग आवृत्ति 350MHz से अधिक है , सबसे अच्छा इसकी उच्च आवृत्ति क्षीणन की वजह से मुद्रित सर्किट बोर्ड की अचालक परत के रूप में polytetrafluoroethylene के चयन, परजीवी समाई छोटा होना छोटा होना, तेजी से संचरण की गति आगे बड़ा और र् 0 की वजह से सत्ता के संरक्षण के लिए , के रूप में एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर निशान के सिद्धांत को आवश्यकता है:
बीच (1) सभी समानांतर संकेत लाइनों आदेश crosstalk को कम करने में, बड़े अंतराल छोड़ कोशिश करने के लिए। वहाँ दो करीबी दूरी पर संकेत लाइनें हैं, तो एक जमीन लाइन अधिमानतः, दो लाइनों के बीच का समय दें ताकि ढाल कार्य कर सकते हैं प्रभाव।
(2) तेज मोड़ से बचने के लिए संकेत संचरण लाइन के डिजाइन, म्यूटेशन संचरण लाइन और प्रतिबिंब, एक निश्चित आकार होने एक सजातीय चाप पंक्ति के रूप में करने की कोशिश करने के लिए डिज़ाइन की विशेषता प्रतिबाधा को रोकने के।
(3) पटरियों की चौड़ाई गणना सूत्र ऊपर microstrip और stripline की विशेषता प्रतिबाधा के अनुसार भिन्न हो सकते हैं, मुद्रित सर्किट बोर्ड microstrip विशेषता प्रतिबाधा आम तौर पर है 50 ~ के बीच 120Ω। एक बड़ी विशेषता प्राप्त करने के लिए प्रतिबाधा, रेखा की चौड़ाई बहुत ही संकीर्ण किया जाना चाहिए। लेकिन यह ठीक लाइनों बनाने के लिए आसान नहीं है। कारकों के संयोजन, विचार करने के लिए आम तौर पर लगभग 68Ω प्रतिबाधा अधिक उपयुक्त की एक मूल्य के लिए चुनते हैं, क्योंकि 68Ω की विशेषता प्रतिबाधा की पसंद, समय और बिजली की खपत में देरी कर सकते एक 50Ω संचरण लाइन के बीच सबसे अच्छा संतुलन हासिल करने और अधिक शक्ति की खपत होगी ;. हालांकि बड़े प्रतिबाधा बिजली की खपत को कम कर सकते हैं, लेकिन नकारात्मक लाइन समाई संचरण देरी समय के कारण और बढ़ जाएगा की वजह से बड़े संचरण देरी समय repellency होगा। विशेषता प्रतिबाधा लेकिन कम आंतरिक समाई प्रति इकाई लंबाई लाइन की विशेषता प्रतिबाधा की कमी अपेक्षाकृत बड़ी है, विशेषता प्रतिबाधा और प्रचार देरी समय लोड समाई द्वारा कम प्रभावित है। संचरण लाइन की एक महत्वपूर्ण विशेषता एक उपयुक्त, शाखायुक्त साथ समाप्त होता है लाइन के अल्पकालिक देरी कोई असर नहीं होना चाहिए। जब 50Ω र् 0 है। शाखा ठूंठ लंबाई आदेश बज का एक बहुत से बचने के लिए, कम से कम 2.5 सेमी तक सीमित होना चाहिए।
(4) दो पैनलों (लाइन नीचे चार या छह पैनल) के लिए। सर्किट बोर्ड के दोनों पक्षों ने प्रत्येक पंक्ति करने के लिए खड़ा होना करने के लिए, क्रम में आपसी crosstalk प्रेरित उत्पादन गुरु को रोकने के लिए।
(5) इस तरह के रिले, रोशनी, सींग, आदि के रूप में बड़े मौजूदा उपकरणों के साथ मुद्रित बोर्ड, कर रहे हैं अधिमानतः अलग से जमीन अकेले चलने के लिए, लाइन के शोर को कम करने, जमीन इस तरह के उच्च वर्तमान उपकरणों होना चाहिए, तो बोर्ड और बैकलप्लेन पर एक अलग जमीन बस से कनेक्ट करें, और ये व्यक्तिगत जमीन लाइनों को पूरे सिस्टम के आधार से जोड़ा जाना चाहिए।
(6) बोर्ड एक छोटा सा संकेत एम्पलीफायर है, तो संकेत लाइन से पहले मजबूत संकेत लाइन, और यथासंभव कम तारों से दूर कमजोर बढ़ाना है, भले ही देश लाइन नकाबपोश जा सकता है।