પીસીબીના લેઆઉટને કેવી રીતે તર્કસંગત બનાવવું?

ડિઝાઇનમાં, લેઆઉટ એ એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે.લેઆઉટનું પરિણામ વાયરિંગની અસરને સીધી અસર કરશે, તેથી તમે તેને આ રીતે વિચારી શકો છો, વાજબી લેઆઉટ એ PCB ડિઝાઇનની સફળતાનું પ્રથમ પગલું છે.

ખાસ કરીને, પ્રી-લેઆઉટ એ સમગ્ર બોર્ડ, સિગ્નલ ફ્લો, હીટ ડિસીપેશન, સ્ટ્રક્ચર અને અન્ય આર્કિટેક્ચર વિશે વિચારવાની પ્રક્રિયા છે.જો પૂર્વ-લેઆઉટ નિષ્ફળ જાય છે, તો પછીના વધુ પ્રયત્નો પણ નિરર્થક છે.

1. સમગ્ર ધ્યાનમાં લો

ઉત્પાદનની સફળતા કે નહીં, એક તો આંતરિક ગુણવત્તા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું છે, બીજું એકંદર સૌંદર્ય શાસ્ત્રને ધ્યાનમાં લેવાનું છે, બંને ઉત્પાદન સફળ છે તે ધ્યાનમાં લેવા માટે વધુ યોગ્ય છે.
PCB બોર્ડ પર, ઘટકોનું લેઆઉટ સંતુલિત, છૂટાછવાયા અને વ્યવસ્થિત હોવું જરૂરી છે, ટોપ-હેવી અથવા હેડ હેવી નહીં.
શું પીસીબી વિકૃત થશે?

શું પ્રક્રિયાની ધાર આરક્ષિત છે?

શું માર્ક પોઈન્ટ આરક્ષિત છે?

શું બોર્ડ એકસાથે મૂકવું જરૂરી છે?

બોર્ડના કેટલા સ્તરો, અવરોધ નિયંત્રણ, સિગ્નલ શિલ્ડિંગ, સિગ્નલ અખંડિતતા, અર્થતંત્ર, સિદ્ધિની ખાતરી કરી શકે છે?
 

2. નિમ્ન-સ્તરની ભૂલોને બાકાત રાખો

શું પ્રિન્ટેડ બોર્ડનું કદ પ્રોસેસિંગ ડ્રોઇંગના કદ સાથે મેળ ખાય છે?શું તે PCB ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે?શું કોઈ પોઝિશનિંગ માર્ક છે?

દ્વિ-પરિમાણીય, ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશમાં ઘટકો કોઈ સંઘર્ષ નથી?

શું ઘટકોનું લેઆઉટ ક્રમમાં અને સરસ રીતે ગોઠવાયેલું છે?શું બધું કાપડ પૂરું થઈ ગયું છે?

જે ઘટકોને વારંવાર બદલવાની જરૂર હોય તે સરળતાથી બદલી શકાય છે?શું સાધનમાં ઇન્સર્ટ બોર્ડ દાખલ કરવું અનુકૂળ છે?

શું થર્મલ એલિમેન્ટ અને હીટિંગ એલિમેન્ટ વચ્ચે યોગ્ય અંતર છે?

શું એડજસ્ટેબલ ઘટકોને સમાયોજિત કરવું સરળ છે?

જ્યાં હીટ ડિસીપેશન જરૂરી હોય ત્યાં હીટ સિંક ઇન્સ્ટોલ કરેલ છે?શું હવા સરળતાથી વહે છે?

શું સિગ્નલનો પ્રવાહ સરળ અને ટૂંકો ઇન્ટરકનેક્શન છે?

શું પ્લગ, સોકેટ્સ વગેરે યાંત્રિક ડિઝાઇન માટે વિરોધાભાસી છે?

શું લાઇનની દખલની સમસ્યા ગણવામાં આવે છે?

3. બાયપાસ અથવા ડીકોપલિંગ કેપેસિટર

વાયરિંગમાં, એનાલોગ અને ડિજિટલ ઉપકરણોને આ પ્રકારના કેપેસિટરની જરૂર હોય છે, બાયપાસ કેપેસિટર સાથે જોડાયેલા તેમના પાવર પિનની નજીક હોવા જરૂરી છે, કેપેસિટેન્સ મૂલ્ય સામાન્ય રીતે 0.1 હોય છે.μF. સંરેખણના પ્રેરક પ્રતિકારને ઘટાડવા માટે શક્ય તેટલી ટૂંકી અને ઉપકરણની શક્ય તેટલી નજીક.

બોર્ડમાં બાયપાસ અથવા ડીકોપલિંગ કેપેસિટર ઉમેરવા અને બોર્ડ પર આ કેપેસિટરનું પ્લેસમેન્ટ, ડિજિટલ અને એનાલોગ બંને ડિઝાઇન માટે મૂળભૂત જ્ઞાન છે, પરંતુ તેમના કાર્યો અલગ છે.પાવર સપ્લાયમાંથી ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલોને બાયપાસ કરવા માટે બાયપાસ કેપેસિટરનો વારંવાર એનાલોગ વાયરિંગ ડિઝાઇનમાં ઉપયોગ થાય છે જે અન્યથા પાવર સપ્લાય પિન દ્વારા સંવેદનશીલ એનાલોગ ચિપ્સ દાખલ કરી શકે છે.સામાન્ય રીતે, આ ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલોની આવર્તન એનાલોગ ઉપકરણની તેમને દબાવવાની ક્ષમતા કરતાં વધી જાય છે.જો એનાલોગ સર્કિટમાં બાયપાસ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ થતો નથી, તો ઘોંઘાટ અને, વધુ ગંભીર કિસ્સાઓમાં, સિગ્નલ પાથમાં કંપન રજૂ કરી શકાય છે.નિયંત્રકો અને પ્રોસેસર્સ જેવા ડિજિટલ ઉપકરણો માટે, ડીકોપલિંગ કેપેસિટર્સ પણ જરૂરી છે, પરંતુ વિવિધ કારણોસર.આ કેપેસિટર્સનું એક કાર્ય "લઘુચિત્ર" ચાર્જ બેંક તરીકે કાર્ય કરવાનું છે, કારણ કે ડિજિટલ સર્કિટ્સમાં, ગેટ સ્ટેટ સ્વિચિંગ (એટલે ​​​​કે, સ્વિચ સ્વિચિંગ) કરવા માટે સામાન્ય રીતે મોટા પ્રમાણમાં કરંટની જરૂર પડે છે, અને જ્યારે સ્વિચિંગ ટ્રાન્ઝિઅન્ટ્સ ચિપ અને ફ્લો પર જનરેટ થાય છે. બોર્ડ દ્વારા, આ વધારાનો "ફાજલ" ચાર્જ લેવાનું ફાયદાકારક છે."ચાર્જ ફાયદાકારક છે.જો સ્વિચિંગ ક્રિયા કરવા માટે પૂરતો ચાર્જ ન હોય, તો તે સપ્લાય વોલ્ટેજમાં મોટા ફેરફારનું કારણ બની શકે છે.વોલ્ટેજમાં ખૂબ મોટો ફેરફાર ડિજિટલ સિગ્નલ સ્તરને અનિશ્ચિત સ્થિતિમાં જવાનું કારણ બની શકે છે અને સંભવતઃ ડિજિટલ ઉપકરણમાં રાજ્ય મશીન ખોટી રીતે કાર્ય કરે છે.બોર્ડ સંરેખણમાંથી વહેતો સ્વિચિંગ પ્રવાહ વોલ્ટેજમાં ફેરફારનું કારણ બનશે, બોર્ડની ગોઠવણીના પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સને કારણે, નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને વોલ્ટેજ ફેરફારની ગણતરી કરી શકાય છે: V = Ldl/dt જ્યાં V = વોલ્ટેજ L = બોર્ડમાં ફેરફાર સંરેખણ ઇન્ડક્ટન્સ dI = સંરેખણ દ્વારા વહેતા પ્રવાહમાં ફેરફાર dt = વર્તમાન ફેરફારનો સમય તેથી, વિવિધ કારણોસર, પાવર સપ્લાય પર પાવર સપ્લાય અથવા પાવર પિન પર સક્રિય ઉપકરણો લાગુ બાયપાસ (અથવા ડીકોપલિંગ) કેપેસિટર ખૂબ સારી પ્રથા છે. .

ઇનપુટ પાવર સપ્લાય, જો વર્તમાન પ્રમાણમાં મોટો હોય, તો સંરેખણની લંબાઈ અને વિસ્તાર ઘટાડવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે, આખા ક્ષેત્રમાં ન ચલાવો.

ઇનપુટ પર સ્વિચિંગ અવાજ પાવર સપ્લાય આઉટપુટના પ્લેન સાથે જોડાય છે.આઉટપુટ પાવર સપ્લાયની MOS ટ્યુબનો સ્વિચિંગ અવાજ આગળના તબક્કાના ઇનપુટ પાવર સપ્લાયને અસર કરે છે.

જો બોર્ડ પર મોટી સંખ્યામાં ઉચ્ચ વર્તમાન ડીસીડીસી હોય, તો ત્યાં વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ, ઉચ્ચ વર્તમાન અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ જમ્પ હસ્તક્ષેપ છે.

તેથી આપણે તેના પર થ્રુ-કરન્ટને પહોંચી વળવા ઇનપુટ પાવર સપ્લાયનો વિસ્તાર ઘટાડવાની જરૂર છે.તેથી જ્યારે પાવર સપ્લાય લેઆઉટ, ઇનપુટ પાવર ફુલ બોર્ડ ચલાવવાનું ટાળવાનું વિચારો.

4. પાવર લાઇન અને જમીન

પાવર લાઇન અને ગ્રાઉન્ડ લાઇન મેચ કરવા માટે સારી રીતે સ્થિત છે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (EMl) ની શક્યતા ઘટાડી શકે છે.જો પાવર અને ગ્રાઉન્ડ લાઇન યોગ્ય રીતે ફિટ ન થાય, તો સિસ્ટમ લૂપ ડિઝાઇન કરવામાં આવશે, અને તે અવાજ ઉત્પન્ન કરે તેવી શક્યતા છે.અયોગ્ય રીતે મેટેડ પાવર અને ગ્રાઉન્ડ PCB ડિઝાઇનનું ઉદાહરણ આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.આ બોર્ડમાં, કાપડ પાવર અને ગ્રાઉન્ડ માટે વિવિધ માર્ગોનો ઉપયોગ કરો, આ અયોગ્ય ફિટને કારણે, બોર્ડના ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ (EMI) દ્વારા રેખાઓ વધુ સંભવ છે.

5. ડિજિટલ-એનાલોગ અલગ

દરેક PCB ડિઝાઇનમાં, સર્કિટનો અવાજ ભાગ અને "શાંત" ભાગ (અવાજ સિવાયનો ભાગ) અલગ કરવા.સામાન્ય રીતે, ડિજિટલ સર્કિટ અવાજની દખલને સહન કરી શકે છે, અને અવાજ પ્રત્યે સંવેદનશીલ નથી (કારણ કે ડિજિટલ સર્કિટમાં મોટા વોલ્ટેજ અવાજ સહનશીલતા છે);તેનાથી વિપરિત, એનાલોગ સર્કિટ વોલ્ટેજ અવાજ સહિષ્ણુતા ઘણી નાની છે.બેમાંથી, એનાલોગ સર્કિટ્સ સ્વિચિંગ અવાજ માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ છે.વાયરિંગ મિશ્ર-સિગ્નલ સિસ્ટમ્સમાં, આ બે પ્રકારના સર્કિટ અલગ હોવા જોઈએ.

સર્કિટ બોર્ડ વાયરિંગની મૂળભૂત બાબતો એનાલોગ અને ડિજિટલ સર્કિટ બંનેને લાગુ પડે છે.અંગૂઠાનો મૂળભૂત નિયમ એ છે કે અવિરત ગ્રાઉન્ડ પ્લેનનો ઉપયોગ કરવો.આ મૂળભૂત નિયમ ડિજિટલ સર્કિટમાં dI/dt (વર્તમાન વિરુદ્ધ સમય) અસરને ઘટાડે છે કારણ કે dI/dt અસર ગ્રાઉન્ડ સંભવિતનું કારણ બને છે અને અવાજને એનાલોગ સર્કિટમાં પ્રવેશવાની મંજૂરી આપે છે.ડિજિટલ અને એનાલોગ સર્કિટ માટે વાયરિંગ તકનીકો મૂળભૂત રીતે સમાન છે, એક વસ્તુ સિવાય.એનાલોગ સર્કિટ માટે ધ્યાનમાં રાખવાની બીજી બાબત એ છે કે ગ્રાઉન્ડ પ્લેનમાં ડિજિટલ સિગ્નલ લાઇન અને લૂપ્સને એનાલોગ સર્કિટથી શક્ય તેટલું દૂર રાખવું.આ કાં તો એનાલોગ ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને સિસ્ટમ ગ્રાઉન્ડ કનેક્શન સાથે અલગથી જોડીને અથવા એનાલોગ સર્કિટરીને બોર્ડના છેડે, લાઇનના છેડે મૂકીને પરિપૂર્ણ કરી શકાય છે.આ સિગ્નલ પાથમાં બાહ્ય દખલગીરીને ન્યૂનતમ રાખવા માટે કરવામાં આવે છે.ડિજિટલ સર્કિટ માટે આ જરૂરી નથી, જે સમસ્યા વિના ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પર મોટા પ્રમાણમાં અવાજ સહન કરી શકે છે.

6. થર્મલ વિચારણાઓ

લેઆઉટ પ્રક્રિયામાં, ગરમીનું વિસર્જન હવા નળીઓ, ગરમીનું વિસર્જન મૃત અંત ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

ગરમી-સંવેદનશીલ ઉપકરણોને ઉષ્મા સ્ત્રોત પવનની પાછળ ન મુકવા જોઈએ.DDR જેવા મુશ્કેલ ઉષ્મા વિસર્જન ઘરના લેઆઉટ સ્થાનને પ્રાધાન્ય આપો.થર્મલ સિમ્યુલેશન પસાર થતું નથી તેના કારણે વારંવાર ગોઠવણો ટાળો.