اهم پي سي بي روٽنگ ضابطا ڇا آهن جن تي عمل ڪرڻ گهرجي جڏهن تيز رفتار ڪنورٽر استعمال ڪيو وڃي؟

ڇا AGND ۽ DGND زميني تہن کي الڳ ڪيو وڃي؟

سادو جواب اهو آهي ته اهو صورتحال تي منحصر آهي، ۽ تفصيلي جواب اهو آهي ته اهي عام طور تي الڳ نه آهن.ڇاڪاڻ ته اڪثر صورتن ۾، زمين جي پرت کي الڳ ڪرڻ سان صرف واپسي جي وهڪري ۾ اضافو ٿيندو، جيڪو سٺي کان وڌيڪ نقصان پهچائيندو آهي.فارمولا V = L(di/dt) ڏيکاري ٿو ته جيئن انڊڪٽنس وڌي ٿو، وولٹیج جو شور وڌي ٿو.۽ جيئن سوئچنگ ڪرنٽ وڌي ٿو (ڇاڪاڻ ته ڪنورٽر جي نموني جي شرح وڌي ٿي)، وولٹیج جو شور به وڌندو.تنهن ڪري، گرائونڊنگ تہه گڏجي ڳنڍيل هجڻ گهرجي.

هڪ مثال اهو آهي ته ڪجهه ايپليڪيشنن ۾، روايتي ڊيزائن جي گهرج جي تعميل ڪرڻ لاء، گندي بس پاور يا ڊجيٽل سرڪٽي کي ڪجهه علائقن ۾ رکڻ گهرجي، پر ان سان گڏوگڏ سائيز جي پابنديون، بورڊ ٺاهڻ سان هڪ سٺي ترتيب واري ورهاڱي حاصل نه ٿي سگهي. صورت ۾، الڳ گرائونڊ پرت سٺي ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ جي ڪنجي آهي.بهرحال، مجموعي ڊيزائن کي اثرائتو بڻائڻ لاءِ، اهي گرائونڊنگ ليئرز کي بورڊ تي ڪنهن پل يا ڪنيڪشن پوائنٽ ذريعي هڪٻئي سان ڳنڍڻو پوندو.تنهن ڪري، ڪنيڪشن پوائنٽن کي الڳ الڳ گرائونڊنگ تہن ۾ برابر طور تي ورهايو وڃي.آخرڪار، اڪثر ڪري پي سي بي تي ڪنيڪشن پوائنٽ هوندو جيڪو ڪارڪردگي ۾ خراب ٿيڻ جي بغير گذري وڃڻ لاء موجوده واپسي لاء بهترين جڳهه بڻجي ويندو.هي ڪنيڪشن پوائنٽ عام طور تي ڪنورٽر جي ويجهو يا هيٺ واقع آهي.

جڏهن پاور سپلائي جي تہن کي ڊزائين ڪرڻ، انهن تہن لاء موجود سڀني ٽامي جا نشان استعمال ڪريو.جيڪڏهن ممڪن هجي ته، انهن پرتن کي ترتيب ڏيڻ جي اجازت نه ڏيو، ڇاڪاڻ ته اضافي الائنمينٽس ۽ ويز جلدي پاور سپلائي پرت کي نقصان پهچائي سگهن ٿا ان کي ننڍن ٽڪرن ۾ ورهائي.نتيجو نڪرندڙ اسپارس پاور پرت موجوده رستن کي نچوض ڪري سگهي ٿو جتي انهن جي تمام گهڻي ضرورت آهي، يعني ڪنورٽر جا پاور پن.ويز ۽ الائنمينٽس جي وچ ۾ ڪرنٽ کي دٻائڻ سان مزاحمت وڌي ٿي، جنهن ڪري ڪنورٽر جي پاور پنن ۾ معمولي وولٽيج جي گھٽتائي ٿئي ٿي.

آخرڪار، بجلي جي فراهمي جي پرت جي جوڙجڪ اهم آهي.هڪ اينالاگ پاور سپلائي پرت جي مٿي تي ڪڏهن به شور واري ڊجيٽل پاور سپلائي پرت کي اسٽيڪ نه ڪريو، يا ٻئي اڃا به جوڙي سگهن ٿا جيتوڻيڪ اهي مختلف پرتن تي آهن.سسٽم جي ڪارڪردگي جي خراب ٿيڻ جي خطري کي گھٽائڻ لاء، ڊزائن کي ان قسم جي تہن کي الڳ ڪرڻ گھرجي بلڪه انھن کي گڏ ڪرڻ جي بجاء جڏھن ممڪن ھجي.

ڇا پي سي بي جي پاور ڊليوري سسٽم (PDS) ڊيزائن کي نظرانداز ڪري سگهجي ٿو؟

PDS جي ڊيزائن جو مقصد بجلي جي فراهمي جي موجوده مطالبن جي جواب ۾ پيدا ٿيل وولٹیج ريپل کي گھٽائڻ آهي.سڀني سرڪٽس کي ڪرنٽ جي ضرورت هوندي آهي، ڪجهه وڌيڪ طلب سان ۽ ٻيا جن کي تيز رفتار سان فراهم ڪرڻ لاءِ ڪرنٽ جي ضرورت هوندي آهي.مڪمل طور تي ختم ٿيل گھٽ-امپيڊنس پاور يا گرائونڊ پرت استعمال ڪندي ۽ سٺي پي سي بي ليمينيشن سرڪٽ جي موجوده طلب جي ڪري وولٽيج جي ريپل کي گھٽائي ٿي.مثال طور، جيڪڏهن ڊيزائن کي 1A جي سوئچنگ ڪرنٽ لاءِ ٺاهيو ويو آهي ۽ PDS جي رڪاوٽ 10mΩ آهي، وڌ ۾ وڌ وولٽيج ريپل 10mV آهي.

پهريون، هڪ پي سي بي اسٽيڪ ڍانچي کي ڊزائين ڪيو وڃي ته جيئن وڏين تہن جي گنجائش جي حمايت ڪن.مثال طور، هڪ ڇهه-پرت اسٽيڪ ٿي سگھي ٿو مٿين سگنل جي پرت، پهرين گرائونڊ پرت، پهرين پاور پرت، هڪ سيڪنڊ پاور پرت، هڪ سيڪنڊ گرائونڊ پرت، ۽ هيٺان سگنل پرت.پهرين زميني پرت ۽ پهرين پاور سپلائي پرت کي اسٽيڪ ٿيل ڍانچي ۾ هڪ ٻئي جي ويجهو هجڻ لاءِ مهيا ڪيو ويو آهي، ۽ اهي ٻئي پرت 2 کان 3 ميلن جي فاصلي تي رکيل آهن ته جيئن هڪ اندروني پرت جي ڪيپيسيٽينس ٺاهي سگهجي.هن capacitor جو وڏو فائدو اهو آهي ته اهو مفت آهي ۽ صرف پي سي بي جي پيداوار نوٽس ۾ بيان ڪرڻ جي ضرورت آهي.جيڪڏهن پاور سپلائي پرت کي ورهايو وڃي ۽ ساڳئي پرت تي ڪيترائي VDD پاور ريل آهن، سڀ کان وڏي ممڪن پاور سپلائي پرت استعمال ٿيڻ گهرجي.خالي سوراخ نه ڇڏي ڏيو، پر حساس سرڪٽ تي پڻ ڌيان ڏيو.اهو انهي VDD پرت جي گنجائش کي وڌائيندو.جيڪڏهن ڊزائن اضافي تہن جي موجودگي جي اجازت ڏئي ٿي، ٻه اضافي گرائونڊنگ تہه پهرين ۽ سيڪنڊ پاور سپلائي تہن جي وچ ۾ رکيا وڃن.2 کان 3 ميلن جي ساڳئي بنيادي فاصلي جي صورت ۾، لامحدود ساخت جي موروثي گنجائش هن وقت ٻيڻو ٿي ويندي.

مثالي PCB لامينيشن لاءِ، decoupling capacitors استعمال ڪيا وڃن پاور سپلائي پرت جي شروعاتي داخلا پوائنٽ تي ۽ DUT جي چوڌاري، جيڪا يقيني بڻائي سگهندي ته PDS جي رڪاوٽ پوري فريڪوئنسي رينج تي گهٽ آهي.0.001µF کان 100µF capacitors جو تعداد استعمال ڪندي ھن حد کي ڍڪڻ ۾ مدد ڪندو.اهو ضروري ناهي ته هر جاءِ تي ڪيپيسيٽر هجن.ڊاکنگ ڪئپسيٽر سڌو سنئون DUT جي خلاف سڀني پيداوار جي ضابطن کي ٽوڙي ڇڏيندو.جيڪڏهن اهڙي سخت قدمن جي ضرورت آهي، سرڪٽ ٻيا مسئلا آهن.

ظاهر ٿيل پيڊن جي اهميت (اي پيڊ)

اهو نظر انداز ڪرڻ لاء هڪ آسان پاسو آهي، پر اهو پي سي بي ڊيزائن جي بهترين ڪارڪردگي ۽ گرمي جي خاتمي کي حاصل ڪرڻ لاء اهم آهي.

ظاهر ٿيل پيڊ (پن 0) تمام جديد تيز رفتار ICs جي ھيٺان ھڪڙي پيڊ ڏانھن اشارو ڪري ٿو، ۽ اھو ھڪڙو اھم ڪنيڪشن آھي جنھن ذريعي چپ جي سڀني اندروني گرائونڊنگ ڊوائيس جي ھيٺان ھڪڙي مرڪزي نقطي سان ڳنڍيل آھي.بي نقاب پيڊ جي موجودگي ڪيترن ئي ڪنورٽرز ۽ ايمپليفائرز کي گرائونڊ پن جي ضرورت کي ختم ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي.اهم اهو آهي ته هڪ مستحڪم ۽ قابل اعتماد برقي ڪنيڪشن ۽ حرارتي ڪنيڪشن ٺاهيو وڃي جڏهن هن پيڊ کي پي سي بي کي سولڊر ڪيو وڃي، ٻي صورت ۾ سسٽم کي سخت نقصان پهچائي سگهجي ٿو.

بي نقاب ٿيل پيڊن لاءِ بهترين برقي ۽ حرارتي ڪنيڪشن ٽن مرحلن تي عمل ڪندي حاصل ڪري سگھجن ٿا.پهرين، جتي ممڪن هجي، بي نقاب ٿيل پيڊن کي هر PCB پرت تي نقل ڪيو وڃي، جيڪو سڀني زمينن لاءِ ٿلهو حرارتي ڪنيڪشن فراهم ڪندو ۽ اهڙيءَ طرح تيز گرمي جو خاتمو، خاص طور تي اعليٰ طاقت وارن ڊوائيسز لاءِ اهم.برقي پاسي تي، هي سڀني گرائونڊنگ تہن لاء سٺو برابري ڪنيڪشن فراهم ڪندو.جڏهن هيٺئين پرت تي بي نقاب ٿيل پيڊن کي نقل ڪيو وڃي ٿو، اهو استعمال ڪري سگهجي ٿو ڊڪپلنگ گرائونڊ پوائنٽ ۽ گرمي سڪن کي نصب ڪرڻ لاء هڪ جڳهه.

اڳيون، بي نقاب ٿيل پيڊن کي ڪيترن ئي هڪجهڙائي حصن ۾ ورهايو.هڪ چيڪ بورڊ جي شڪل بهترين آهي ۽ اسڪرين ڪراس گرڊ يا سولڊر ماسڪ ذريعي حاصل ڪري سگهجي ٿي.ريفلو اسمبلي دوران، اهو طئي ڪرڻ ممڪن ناهي ته ڪيئن سولڊر پيسٽ ڊوائيس ۽ پي سي بي جي وچ ۾ ڪنيڪشن قائم ڪرڻ لاء وهندو آهي، تنهنڪري ڪنيڪشن موجود هجي پر اڻ برابري سان ورهايل هجي، يا بدتر، ڪنيڪشن ننڍڙو آهي ۽ ڪنڊ تي واقع آهي.ظاهر ٿيل پيڊ کي ننڍن حصن ۾ ورهائڻ جي اجازت ڏئي ٿي هر علائقي کي ڪنيڪشن پوائنٽ حاصل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي، اهڙيء طرح هڪ قابل اعتماد، جيتوڻيڪ ڊوائيس ۽ PCB جي وچ ۾ ڪنيڪشن کي يقيني بڻائي ٿي.

آخرڪار، اهو يقيني بڻائڻ گهرجي ته هر سيڪشن کي زمين تي هڪ سوراخ ڪنيڪشن آهي.علائقا عام طور تي ڪافي وڏا هوندا آهن ڪيترن ئي ويز کي رکڻ لاء.اسيمبلي کان اڳ، پڪ ڪريو ته هر وياس کي سولڊر پيسٽ يا epoxy سان ڀريو وڃي.اهو قدم ان ڳالهه کي يقيني بڻائڻ لاءِ ضروري آهي ته بي نقاب ٿيل پيڊ سولڊر پيسٽ واپس وياس گفا ۾ نه وهي، جيڪا ٻي صورت ۾ مناسب ڪنيڪشن جا موقعا گهٽائي ڇڏيندي.

پي سي بي ۾ تہن جي وچ ۾ ڪراس-ڪپلنگ جو مسئلو

PCB ڊيزائن ۾، ڪجهه تيز رفتار ڪنورٽرز جي ترتيب واري وائرنگ لازمي طور تي هڪ سرڪٽ پرت ٻئي سان ملائي ويندي.ڪجهه حالتن ۾، حساس اينالاگ پرت (طاقت، گرائونڊ، يا سگنل) ٿي سگهي ٿو سڌو اعلي شور ڊجيٽل پرت کان مٿي.اڪثر ڊزائنر سوچيو ته اهو غير مناسب آهي ڇو ته اهي تہه مختلف تہن تي واقع آهن.ڇا اهو معاملو آهي؟اچو ته هڪ سادي آزمائش کي ڏسو.

ويجھي پرت مان ھڪڙو چونڊيو ۽ ان سطح تي ھڪڙو سگنل انجيڪٽ ڪريو، پوء، ڪراس-ڪپل ٿيل تہن کي اسپيڪٽرم اينالائيزر سان ڳنڍيو.جئين توهان ڏسي سگهو ٿا، اتي تمام گھڻا سگنل آھن ڀرسان پرت سان ملائي.جيتوڻيڪ 40 ميلن جي فاصلي سان، اتي هڪ احساس آهي جنهن ۾ ڀرسان پرت اڃا تائين هڪ گنجائش ٺاهيندي آهي، انهي ڪري ته ڪجهه تعدد تي سگنل اڃا تائين هڪ پرت کان ٻئي ڏانهن ملندو.

فرض ڪيو ته هڪ پرت تي هڪ تيز شور واري ڊجيٽل حصي ۾ هڪ تيز رفتار سوئچ مان 1V سگنل آهي، غير هلندڙ پرت هڪ 1mV سگنل ڏسندي جيڪا هلندڙ پرت مان ملائي ٿي جڏهن تہن جي وچ ۾ اڪيلائي 60dB آهي.هڪ 12-bit اينالاگ کان ڊجيٽل ڪنورٽر (ADC) لاءِ 2Vp-p مڪمل-اسڪيل سوئنگ سان، هن جو مطلب آهي 2LSB (گهٽ ۾ گهٽ اهم بٽ) جوڙڻ جو.هڪ ڏنل سسٽم لاء، اهو مسئلو نه ٿي سگهي ٿو، پر اهو ياد رکڻ گهرجي ته جڏهن قرارداد 12 کان 14 بٽ تائين وڌايو ويندو آهي، حساسيت چار جي فيڪٽر کان وڌي ٿي ۽ اهڙي طرح غلطي 8LSB تائين وڌي ٿي.

ڪراس-پلين/ڪراس-ليئر ڪپلنگ کي نظر انداز ڪرڻ شايد سسٽم جي ڊيزائن کي ناڪام ٿيڻ، يا ڊزائن کي ڪمزور ڪرڻ جو سبب نه بڻجندو، پر هڪ کي محتاط رهڻ گهرجي، ڇاڪاڻ ته اتي ٻن پرتن جي وچ ۾ هڪ توقع کان وڌيڪ جوڙو ٿي سگهي ٿو.

اهو نوٽ ڪيو وڃي ٿو جڏهن شور جي ڀڃڪڙي جوڙيل ٽارگيٽ اسپيڪٽرم جي اندر ملي ٿي.ڪڏهن ڪڏهن ترتيب واري وائرنگ اڻڄاتل سگنلن يا مختلف تہن کي پرت پار-ڪپلنگ جي ڪري سگھي ٿي.ھن کي ذهن ۾ رکو جڏھن حساس سسٽم کي ڊيبنگ ڪريو: مسئلو ھيٺئين پرت ۾ ٿي سگھي ٿو.

مضمون نيٽ ورڪ تان ورتو ويو آهي، جيڪڏهن ڪا ڀڃڪڙي آهي، مهرباني ڪري حذف ڪرڻ لاء رابطو ڪريو، مهرباني!