आजच्या इलेक्ट्रॉनिक्स मार्केटला एकाच बोर्डवर मिनिएच्युराइज्ड प्रिंटेड सर्किट बोर्ड्स (PCBS) वर एकाधिक हाय-स्पीड फंक्शन्सचे एकत्रीकरण आवश्यक आहे, पॅकेजिंग आणि स्पेस ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आघाडीच्या डिझायनर वायरिंगला अगदी जवळ ठेवतात. या समीपतेमुळे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचे अनपेक्षित कपलिंग होऊ शकते, ही घटना क्रॉसस्टॉक म्हणून ओळखली जाते (आकृती 1 पहा).

आकृती 1: संभाव्य क्रॉसस्टॉक समस्यांसह PCB वर समीप रेषांचे ग्राफिकल प्रतिनिधित्व.

उच्च-घनतेचे पॅकेजिंग अपरिहार्य असले तरी, संभाव्य क्रॉसस्टॉक आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप/संगतता (EMI/EMC) समस्या टाळण्यासाठी PCB वरील वायरिंगशी संबंधित विशिष्ट PCB डिझाइन नियमांचे उल्लंघन केले जाऊ नये.

(पुढील विभागांमध्ये, "क्रिटिकल नेटवर्क" हा वाक्प्रचार PCB वरील हाय-स्पीड घड्याळ/डेटा लाईन्स, महत्त्वाच्या सेन्सर लाइन्स इत्यादींना सूचित करतो, PCB च्या ऍप्लिकेशनवर अवलंबून.)

नियम 1: I/O नेटवर्क जवळ की नेटवर्क

I/O लाईन्सशी संबंधित गंभीर नेटवर्कच्या वायरिंगकडे लक्ष देणे महत्त्वाचे आहे, कारण PCB च्या आत आणि बाहेर येणाऱ्या I/O लाईन्सद्वारे आवाज सहजपणे बोर्डशी जोडला जाऊ शकतो (आकृती 2 पहा) किंवा पुढे नेला जाऊ शकतो. इतर बोर्ड.

आकृती 2: गंभीर नेटवर्क आणि I/O नेटवर्क एकमेकांच्या जवळ वायर्ड असलेल्या परिस्थितीचा योजनाबद्ध आकृती.

I/O लाइनद्वारे बोर्डमध्ये प्रवेश करणारा कोणताही आवाज महत्त्वाचा डेटा/घड्याळ सिग्नल वाहून नेणाऱ्या गंभीर नेटवर्कशी जोडला जाण्याची क्षमता आहे, जी मुळात PCB प्रतिकारशक्ती समस्या आहे (आकृती 3A). अशाच प्रकारे, गंभीर नेटवर्कद्वारे वाहून नेले जाणारे कोणतेही हाय-स्पीड सिग्नल I/O नेटवर्कशी जोडले जाऊ शकतात आणि शेवटी बोर्डच्या बाहेरील I/O लाईन्सद्वारे बाहेरील जगामध्ये आणि सिस्टममधील इतर मॉड्यूल्समध्ये प्रसारित केले जाऊ शकतात. तत्वतः, ही PCB साठी रेडिएशन समस्या असेल (आकृती 3B).

आकृती 3A (डावीकडे) आणि 3B: गंभीर आणि I/O नेटवर्कच्या समीपतेमुळे संभाव्य EMI/EMC समस्या

नियम 2: उघडलेली गंभीर ट्रेस लांबी

लहान तरंगलांबी हाय-स्पीड PCBS (& GT; 100MHz), कोणत्याही गंभीर नेटवर्कची विद्युत लांबी (आकृती 4a पहा) हे किरणोत्सर्गाचा एक प्रभावी स्रोत बनवण्यासाठी पुरेशी आहे, विशेषत: वरच्या किंवा खालच्या स्तरांच्या संपर्कात असताना. हे अवांछित विकिरण कोणत्याही लगतच्या केबलला जोडले जाऊ शकते, अगदी केबलच्या जवळ असलेल्या उपकरणातील केबललाही. आकृती 4b मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आम्ही PCB च्या आतील लेयरच्या घन विमानांमध्ये गंभीर नेटवर्क पुरण्याची शिफारस करतो. हे लाइनमधून फील्ड सील करण्यात आणि क्रॉसस्टॉक किंवा ईएमआयच्या स्वरूपात कोणतेही अनपेक्षित जोड टाळण्यास मदत करते. जर हे गंभीर नेटवर्क बाहेरील थरात उघड करायचे असेल तर, उघडलेल्या भागाची लांबी शक्य तितकी लहान असावी. याचे कारण असे की उघडलेल्या तारांची लांबी जितकी कमी असेल तितके कमी रेडिएशन ते उत्सर्जित करतात, कारण जर ते विद्युतदृष्ट्या लहान असतील तर ते अकार्यक्षम अँटेना असतील.

अंजीर. 4A (डावीकडे) आणि B: विमानांमधील उघड किंवा बंद गंभीर नेटवर्कचे रेखाचित्र

नियम 3: गंभीर फरक नेटवर्क जुळणी

सिद्धांतानुसार, विभेदक जोड्या समान आकाराचे परंतु विरुद्ध ध्रुवीयतेचे सिग्नल प्रसारित करतात, कारण त्यांच्याद्वारे उत्पादित EMI एकमेकांना रद्द करते किंवा नगण्य असते. तथापि, हे केवळ तेव्हाच कार्य करते जेव्हा जोडीतील रेषा समान लांबीच्या आणि सममितीयदृष्ट्या शक्य तितक्या एकमेकांच्या जवळ असतील. यापैकी कोणतेही उल्लंघन केल्याने सामान्य मोड आवाज आणि EMI समस्या उद्भवू शकतात. हे अत्यंत चिंतेचे आहे, विशेषत: उच्च-फ्रिक्वेंसी गंभीर सिग्नल वाहून नेणाऱ्या विभेदक नेटवर्कसाठी, कारण EMI वाहून नेलेल्या सिग्नलची वारंवारता वाढवते. आकृती 5 सर्किट बोर्डवरील IC पॅकेज आणि एक्झिट पॉइंट्स (कनेक्टर) मधील गंभीर फरक जोड्यांचे योग्य/चुकीचे मार्ग वायरिंगची अनेक उदाहरणे दाखवते.

आकृती 5: संदर्भ समतल विभाजनासह वर्तमान मार्ग परत करा

क्रिटिकल डिफरन्स नेटवर्क मॅचिंग: सिम्युलेशन आणि वास्तविक चाचणी आवश्यकतांशी संबंधित

आकृती 6A आणि 6b मधील PCB उदाहरणामध्ये, आमच्याकडे एक साधी केस आहे जिथे PCB वर विभेदक जोड्या दोन वेगवेगळ्या प्रकारे वायर केल्या जातात: सममितीय आणि असममित. दोन्ही प्रकरणांमध्ये, SIwave मध्ये, ते एका टोकाला विभेदक व्होल्टेज स्त्रोताद्वारे उत्तेजित होतात आणि दुसऱ्या टोकाला लोडद्वारे जोडलेले असतात.

आकृती 6A (डावीकडे) आणि B: PCB वर वायरिंगसाठी विभेदक जोड्यांची उदाहरणे

आम्ही दोन्ही प्रकरणांमध्ये जवळचे-क्षेत्र विश्लेषण चालवतो. विभेदक जोडी सममितीय वायरिंगसह PCBS मध्ये, अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, त्यांच्या असममित वायरिंगपेक्षा जवळची फील्ड पातळी कमी आहे. 7A आणि 7b.

अंजीर. 7a (डावीकडे) आणि B: सममितीय आणि असममित फरक जोडी नेटवर्कसह @ 597.45 MHz जवळ फील्ड

समजा आम्हाला EMI/EMC नियमांनुसार AIS 004 (भारतातील) किंवा UNECE R10 (युरोपमधील) तेजस्वी उत्सर्जन आवश्यकतांनुसार पीसीबीची चाचणी करायची आहे. आकृती 8 1 MHz -- 30 GHz वारंवारता श्रेणीमध्ये PCB पासून 1 मीटर अंतरावर सिम्युलेटेड फार फील्डचे तुलनात्मक विश्लेषण दाखवते. लक्षात घ्या की असममित फरक जोड्यांचे केस उत्सर्जन पातळी सुमारे 8 ते 10 डीबीने वाढवते आणि 563.50 मेगाहर्ट्झ आणि उच्च फ्रिक्वेन्सीचे पालन न करण्यामध्ये परिणाम करते.

आकृती 8: 1 मीटर रेडिएशनची तुलना

PCB स्तरावर SIwave चे सिम्युलेशन अशा EMI समस्यांची लवकर ओळख करण्यास सक्षम करते, जे PCBS ला भौतिक चाचणीसाठी आणि अगदी उच्च-स्तरीय सिम्युलेशनसाठी डिझाइन करण्यापूर्वी ते ऑप्टिमाइझ करण्यात मदत करू शकते.

अस्वीकरण: हा लेख "इलेक्ट्रॉनिक फॉरेस्ट" वरून पुनर्मुद्रित करण्यात आला आहे, हा लेख केवळ लेखकाच्या वैयक्तिक विचारांचे प्रतिनिधित्व करतो, साकवेई आणि उद्योगाच्या विचारांचे प्रतिनिधित्व करत नाही, केवळ पुनरुत्पादित आणि सामायिक केले आहे, बौद्धिक संपदा अधिकारांच्या संरक्षणास समर्थन द्या, कृपया मूळ स्त्रोत सूचित करा आणि लेखक, उल्लंघन असल्यास, कृपया हटविण्यासाठी आमच्याशी संपर्क साधा.