মাল্টিলেয়ার সার্কিট বোর্ড লেআউট পদ্ধতি!

May 11, 2022 একটি বার্তা রেখে যান

যদি ডিজিটাল লজিক সার্কিটের ফ্রিকোয়েন্সি 45MHZ~50MHZ তে পৌঁছায় বা তার বেশি হয় এবং এই ফ্রিকোয়েন্সির উপরে কাজ করা সার্কিট সমগ্র ইলেকট্রনিক সিস্টেমের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণের জন্য দায়ী থাকে (উদাহরণস্বরূপ, 1/3), এটি সাধারণত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বলা হয় সার্কিট (মাল্টিলেয়ার সার্কিট)। প্লেট)। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট বোর্ড ডিজাইন একটি খুব জটিল নকশা প্রক্রিয়া, এবং এর তারের পুরো নকশার জন্য গুরুত্বপূর্ণ!


প্রথম পদক্ষেপ, উচ্চ মাল্টি-স্তর সার্কিট বোর্ড ওয়্যারিং


উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটগুলিতে প্রায়ই উচ্চ একীকরণ এবং উচ্চ তারের ঘনত্ব থাকে। মাল্টি-লেয়ার সার্কিট বোর্ডের ব্যবহার কেবল তারের জন্য প্রয়োজনীয় নয়, হস্তক্ষেপ কমানোর জন্য একটি কার্যকর উপায়ও। পিসিবি লেআউট পর্যায়ে, নির্দিষ্ট সংখ্যক স্তর সহ মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের আকার যুক্তিসঙ্গতভাবে নির্বাচন করা হয় এবং মধ্যবর্তী স্তরটি সম্পূর্ণরূপে শিল্ডিং সেট করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যাতে নিকটতম গ্রাউন্ডিং আরও ভালভাবে উপলব্ধি করা যায় এবং কার্যকরভাবে পরজীবী হ্রাস করা যায়। ইন্ডাকট্যান্স এবং সংকেতের ট্রান্সমিশন দৈর্ঘ্য সংক্ষিপ্ত করা, এবং একই সময়ে, সিগন্যালের ক্রস-হস্তক্ষেপের বৃহৎ প্রশস্ততা হ্রাস ইত্যাদি, এই সমস্ত পদ্ধতিগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটের নির্ভরযোগ্যতার জন্য উপকারী। কিছু তথ্য দেখায় যে যখন একই উপাদান ব্যবহার করা হয়, তখন চার-স্তর বোর্ডের (মাল্টি-লেয়ার সার্কিট বোর্ড) শব্দ দ্বি-পার্শ্বযুক্ত বোর্ডের চেয়ে 20dB কম। যাইহোক, একই সময়ে, একটি সমস্যা আছে. সার্কিট বোর্ডের অর্ধ-স্তর সংখ্যা যত বেশি হবে, উত্পাদন প্রক্রিয়া তত বেশি জটিল হবে এবং ইউনিট খরচ তত বেশি হবে। এর জন্য পিসিবি লেআউট পরিচালনা করার সময় আমাদের যথাযথ সংখ্যক স্তর সহ একটি সার্কিট বোর্ড চয়ন করতে হবে। যুক্তিসঙ্গত উপাদান বিন্যাস পরিকল্পনা, এবং নকশা সম্পূর্ণ করতে সঠিক তারের নিয়ম ব্যবহার করুন.

দ্বিতীয় পরিমাপ, উচ্চ-গতির ইলেকট্রনিক ডিভাইসের পিনের মধ্যে সীসা যত কম বাঁকানো হবে, তত ভাল


উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট ওয়্যারিং-এর লিডগুলি সবকটি সরল রেখার, এবং সেগুলিকে ঘুরিয়ে দিতে হবে৷ এগুলিকে 45-ডিগ্রি ভাঙা লাইন বা আর্ক দিয়ে ঘুরিয়ে দেওয়া যেতে পারে। এই প্রয়োজনীয়তাটি শুধুমাত্র কম-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে তামার ফয়েলের ফিক্সিং শক্তি উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়, যখন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে, এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা হয়। একটি প্রয়োজনীয়তা বাহ্যিক নির্গমন এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতের পারস্পরিক সংযোগ হ্রাস করতে পারে।


তৃতীয় পরিমাপ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট ডিভাইসের পিনের মধ্যে সীসার স্তরগুলির মধ্যে পরিবর্তন যত কম হবে, তত ভাল


তথাকথিত "লিডগুলির আন্তঃস্তর পরিবর্তন যত কম হবে, তত ভাল" এর অর্থ হল উপাদান সংযোগ প্রক্রিয়াতে যত কম ভিয়াস (ভায়া) ব্যবহার করা হবে, তত ভাল। পক্ষের মতে, একটি PCB এর মাধ্যমে ডিস্ট্রিবিউটেড ক্যাপাসিট্যান্সের প্রায় 0.5pF আনতে পারে, এবং ভিয়াসের সংখ্যা কমিয়ে তা গতিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে এবং ডেটা ত্রুটির সম্ভাবনা কমাতে পারে।

চতুর্থ পরিমাপ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট (মাল্টিলেয়ার সার্কিট বোর্ড) ডিভাইসের পিনের মধ্যে সীসা যত কম হবে, তত ভাল


সিগন্যালের বিকিরণের তীব্রতা সিগন্যাল লাইনের ট্রেস দৈর্ঘ্যের সমানুপাতিক। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল সীসা যত দীর্ঘ হবে, তার কাছাকাছি উপাদানগুলির সাথে সংযুক্ত করা তত সহজ। অতএব, ঘড়ি, ক্রিস্টাল অসিলেটর, ডিডিআর ডেটা, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল লাইন যেমন এলভিডিএস লাইন, ইউএসবি লাইন এবং এইচডিএমআই লাইনের মতো সংকেতগুলির জন্য যতটা সম্ভব ছোট হওয়া প্রয়োজন।


পঞ্চম কৌশল, কাছাকাছি পরিসরে সিগন্যাল লাইনের সমান্তরাল তারের দ্বারা প্রবর্তিত "ক্রসস্টল্ক" এর দিকে মনোযোগ দিন


উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট ওয়্যারিং-এ, কাছাকাছি থাকা সিগন্যাল লাইনের সমান্তরাল ওয়্যারিং দ্বারা প্রবর্তিত "crosstalk" এর দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত। Crosstalk সিগন্যাল লাইনের মধ্যে সংযোগের ঘটনাকে বোঝায় যা সরাসরি সংযুক্ত নয়। যেহেতু উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের আকারে ট্রান্সমিশন লাইন বরাবর প্রেরণ করা হয়, তাই সিগন্যাল লাইনটি একটি অ্যান্টেনা হিসাবে কাজ করবে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের শক্তি ট্রান্সমিশন লাইনের চারপাশে নির্গত হবে। ক্রসস্টালক (Crosstalk) বলা হয়। PCB স্তরের পরামিতি, সিগন্যাল লাইনের ব্যবধান, ড্রাইভিং এন্ড এবং রিসিভিং এন্ডের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং সিগন্যাল লাইনের সমাপ্তি পদ্ধতি সবই ক্রসস্ট্যাকের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলে। অতএব, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতগুলির ক্রসস্ট্যাক কমাতে, তারের সংযোগের সময় যতটা সম্ভব নিম্নলিখিতগুলি করা প্রয়োজন:


ওয়্যারিং স্পেস যে শর্তে অনুমতি দেয়, গুরুতর ক্রসস্ট্যাক সহ দুটি লাইনের মধ্যে একটি গ্রাউন্ড ওয়্যার বা গ্রাউন্ড প্লেন ঢোকান, যা বিচ্ছিন্নতার ভূমিকা পালন করতে পারে এবং ক্রসস্টালকে কমাতে পারে।

যখন সিগন্যাল লাইনের চারপাশে একটি সময়-পরিবর্তিত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড থাকে, যদি সমান্তরাল বন্টন এড়ানো না যায়, তবে হস্তক্ষেপকে ব্যাপকভাবে কমাতে সমান্তরাল সিগন্যাল লাইনের বিপরীত দিকে "গ্রাউন্ড" এর একটি বিশাল এলাকা সাজানো যেতে পারে।


ওয়্যারিং স্পেস অনুমতি দেয় এমন ভিত্তির অধীনে, সংলগ্ন সিগন্যাল লাইনের মধ্যে ব্যবধান বাড়ান, সিগন্যাল লাইনের সমান্তরাল দৈর্ঘ্য কমিয়ে দিন এবং সমান্তরাল না হয়ে ঘড়ির লাইনটিকে কী সিগন্যাল লাইনের সাথে লম্ব করার চেষ্টা করুন।


যদি একই স্তরে সমান্তরাল ট্রেসগুলি প্রায় অনিবার্য হয়, দুটি সন্নিহিত স্তরগুলিতে, ট্রেসের দিকটি একে অপরের সাথে লম্ব হওয়া উচিত।


ডিজিটাল সার্কিটে, স্বাভাবিক ঘড়ির সংকেত হল দ্রুত প্রান্তের পরিবর্তন সহ সংকেত, এবং বাহ্যিক ক্রসস্টাল বড়। অতএব, নকশায়, ঘড়ির লাইনটি একটি গ্রাউন্ড তারের দ্বারা বেষ্টিত হওয়া উচিত এবং বিতরণকৃত ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করার জন্য আরও গ্রাউন্ড তারের গর্ত তৈরি করা উচিত এবং এইভাবে ক্রসস্টালকে হ্রাস করা উচিত।


উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল ঘড়ির জন্য, কম-ভোল্টেজ ডিফারেনশিয়াল ঘড়ির সংকেত ব্যবহার করার চেষ্টা করুন এবং মাটিতে মোড়ানো, এবং আপনাকে গ্রাউন্ড পাঞ্চিংয়ের অখণ্ডতার দিকে মনোযোগ দিতে হবে।


অব্যবহৃত ইনপুট টার্মিনালটিকে স্থগিত করবেন না, তবে এটিকে গ্রাউন্ড করুন বা এটিকে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সাথে সংযুক্ত করুন (বিদ্যুত সরবরাহটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল লুপেও গ্রাউন্ড করা হয়), কারণ ড্যাংলিং লাইনটি ট্রান্সমিটিং অ্যান্টেনার সমতুল্য হতে পারে এবং গ্রাউন্ডিং করতে পারে। নির্গমন দমন। অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে এইভাবে ক্রসস্টক নির্মূল করা কখনও কখনও অবিলম্বে কার্যকর হতে পারে।


ষষ্ঠ পরিমাপ, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ব্লকের পাওয়ার পিন (মাল্টিলেয়ার সার্কিট বোর্ড) উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ডিকপলিং ক্যাপাসিটর বাড়ায়


প্রতিটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ব্লকের পাওয়ার সাপ্লাই পিনের কাছে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিকপলিং ক্যাপাসিটর যোগ করা হয়। পাওয়ার পিনে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিকপলিং ক্যাপাসিটার যুক্ত করা কার্যকরভাবে পাওয়ার পিনে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হারমোনিক্স দ্বারা সৃষ্ট হস্তক্ষেপকে দমন করতে পারে।


সপ্তম পরিমাপ, তারের দ্বারা গঠিত লুপ এড়ান


সব ধরনের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল ট্রেস যতটা সম্ভব লুপ তৈরি করা উচিত নয়। যদি এটি এড়ানো যায় না, লুপ এলাকা যতটা সম্ভব ছোট রাখা উচিত।


অষ্টম কৌশলটি হল উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজিটাল সিগন্যালের গ্রাউন্ড ওয়্যার এবং এনালগ সিগন্যালের গ্রাউন্ড ওয়্যারকে আলাদা করা।


যখন অ্যানালগ গ্রাউন্ড ওয়্যার, ডিজিটাল গ্রাউন্ড ওয়্যার ইত্যাদি পাবলিক গ্রাউন্ড তারের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন একটি উপযুক্ত জায়গায় সংযোগ বা সরাসরি বিচ্ছিন্নতা এবং একক-বিন্দু আন্তঃসংযোগের জন্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চোক ম্যাগনেটিক বিড ব্যবহার করা উচিত। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজিটাল সিগন্যালের গ্রাউন্ড ওয়্যারের গ্রাউন্ড পটেনশিয়াল সাধারণত অসামঞ্জস্যপূর্ণ, এবং উভয়ের মধ্যে প্রায়ই একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজের পার্থক্য থাকে। অধিকন্তু, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজিটাল সিগন্যালের গ্রাউন্ড তারে প্রায়ই উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের খুব সমৃদ্ধ হারমোনিক উপাদান থাকে। যখন ডিজিটাল সিগন্যাল গ্রাউন্ড ওয়্যার এবং এনালগ সিগন্যাল গ্রাউন্ড ওয়্যার সরাসরি সংযুক্ত থাকে, তখন হাই ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের হারমোনিক্স গ্রাউন্ড ওয়্যার কাপলিং এর মাধ্যমে এনালগ সিগন্যালে হস্তক্ষেপ করবে। তাই, স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজিটাল সিগন্যালের গ্রাউন্ড ওয়্যার এবং অ্যানালগ সিগন্যালের গ্রাউন্ড ওয়্যারকে বিচ্ছিন্ন করতে হবে, যা একটি উপযুক্ত স্থানে একক পয়েন্টে আন্তঃসংযুক্ত হতে পারে, বা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চোক ম্যাগনেটিক বিড দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত হতে পারে।


নবম পরিমাপ, ভাল সংকেত প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং নিশ্চিত করতে হবে


সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের প্রক্রিয়ায়, যখন প্রতিবন্ধকতা মেলে না, তখন সংকেতটি ট্রান্সমিশন চ্যানেলে সংকেতকে প্রতিফলিত করবে এবং প্রতিফলনের ফলে যৌগিক সংকেত একটি ওভারশুট তৈরি করবে, যার ফলে সংকেতটি লজিক থ্রেশহোল্ডের কাছে ওঠানামা করবে।


প্রতিফলন দূর করার মৌলিক উপায় হল ট্রান্সমিশন সিগন্যালের প্রতিবন্ধকতাকে ভালোভাবে মেলে রাখা। যেহেতু লোড ইম্পিডেন্স এবং ট্রান্সমিশন লাইনের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতার মধ্যে পার্থক্য যত বেশি হবে, প্রতিফলন তত বেশি হবে। অতএব, সিগন্যাল ট্রান্সমিশন লাইনের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা যতটা সম্ভব লোড ইম্পিডেন্সের সমান করা উচিত। একই সময়ে, এটি লক্ষ করা উচিত যে সার্কিট বোর্ডের ট্রান্সমিশন লাইনে আকস্মিক পরিবর্তন বা কোণ থাকতে পারে না এবং ট্রান্সমিশন লাইনের প্রতিটি পয়েন্টের প্রতিবন্ধকতা অবিচ্ছিন্ন রাখার চেষ্টা করুন, অন্যথায় ট্রান্সমিশনের অংশগুলির মধ্যে প্রতিফলন থাকবে। লাইন



এর জন্য উচ্চ-গতির PCB ওয়্যারিং পরিচালনা করার সময় নিম্নলিখিত তারের নিয়মগুলি অবশ্যই অনুসরণ করা আবশ্যক:


ইউএসবি তারের নিয়ম। ইউএসবি সিগন্যালের জন্য ডিফারেনশিয়াল ট্রেস প্রয়োজন, যেখানে লাইন প্রস্থ 10 মিলি, লাইন স্পেসিং 6 মিলি, এবং গ্রাউন্ড এবং সিগন্যাল লাইনের মধ্যে 6 মিলি ব্যবধান।

HDMI তারের নিয়ম। HDMI সংকেত ডিফারেনশিয়াল ট্রেস প্রয়োজন, লাইনের প্রস্থ 10mil, লাইনের ব্যবধান 6mil, এবং প্রতিটি দুটি HDMI ডিফারেনশিয়াল সিগন্যাল জোড়ার মধ্যে ব্যবধান 20mil ছাড়িয়ে গেছে।

LVDS তারের নিয়ম। LVDS সংকেত ডিফারেনশিয়াল ট্রেস প্রয়োজন, যার একটি লাইন প্রস্থ 7mil এবং একটি লাইন ব্যবধান 6mil। উদ্দেশ্য হল HDMI এর ডিফারেনশিয়াল সিগন্যাল জোড়া প্রতিবন্ধকতাকে 100 প্লাস -15 শতাংশ ওহম হতে নিয়ন্ত্রণ করা


ডিডিআর রাউটিং নিয়ম। DDR1 ওয়্যারিং এর জন্য প্রয়োজন যে সিগন্যালগুলি যতটা সম্ভব গর্তের মধ্য দিয়ে যাবে না, সিগন্যাল লাইনগুলি সমান প্রস্থের এবং লাইনগুলি সমান দূরত্বের। সিগন্যালের মধ্যে ক্রসস্টাল কমাতে ওয়্যারিংকে অবশ্যই 2W নীতি পূরণ করতে হবে। DDR2 এবং তার উপরে উচ্চ-গতির ডিভাইসগুলির জন্য, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডেটাও প্রয়োজন। সংকেতের প্রতিবন্ধকতা মিল নিশ্চিত করতে লাইনের দৈর্ঘ্য সমান।


দশম কৌশলটি হল সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের অখণ্ডতা বজায় রাখা এবং গ্রাউন্ড তারের পৃথকীকরণের ফলে সৃষ্ট "গ্রাউন্ড বাউন্স ঘটনা" প্রতিরোধ করা।