पीसीबीचा लेआउट तर्कसंगत कसा बनवायचा?

डिझाइनमध्ये, लेआउट हा एक महत्त्वाचा भाग आहे.लेआउटचा परिणाम थेट वायरिंगच्या प्रभावावर परिणाम करेल, म्हणून आपण अशा प्रकारे विचार करू शकता, एक वाजवी लेआउट ही पीसीबी डिझाइनच्या यशाची पहिली पायरी आहे.

विशेषतः, पूर्व-लेआउट म्हणजे संपूर्ण बोर्ड, सिग्नल प्रवाह, उष्णता नष्ट होणे, रचना आणि इतर आर्किटेक्चरबद्दल विचार करण्याची प्रक्रिया.पूर्व मांडणी अयशस्वी झाल्यास, नंतरचे अधिक प्रयत्न देखील व्यर्थ आहेत.

1. संपूर्ण विचार करा

उत्पादनाचे यश असो वा नसो, एक म्हणजे अंतर्गत गुणवत्तेवर लक्ष केंद्रित करणे, दुसरे म्हणजे एकूण सौंदर्यशास्त्र विचारात घेणे, उत्पादन यशस्वी आहे हे दोन्ही अधिक परिपूर्ण आहेत.
पीसीबी बोर्डवर, घटकांचा लेआउट संतुलित, विरळ आणि व्यवस्थित असणे आवश्यक आहे, जास्त-जड किंवा डोके जड नाही.
पीसीबी विकृत होईल का?

प्रक्रिया कडा आरक्षित आहेत?

मार्क गुण राखीव आहेत का?

बोर्ड एकत्र करणे आवश्यक आहे का?

बोर्डचे किती स्तर, प्रतिबाधा नियंत्रण, सिग्नल शील्डिंग, सिग्नल अखंडता, अर्थव्यवस्था, साध्यता सुनिश्चित करू शकतात?
 

2. निम्न-स्तरीय त्रुटी वगळा

प्रिंटेड बोर्डचा आकार प्रोसेसिंग ड्रॉइंगच्या आकाराशी जुळतो का?ते पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया आवश्यकता पूर्ण करू शकते?पोझिशनिंग मार्क आहे का?

द्विमितीय, त्रिमितीय जागेतील घटकांमध्ये संघर्ष नाही का?

घटकांची मांडणी क्रमाने आणि सुबकपणे मांडलेली आहे का?सर्व कापड संपले का?

वारंवार बदलण्याची आवश्यकता असलेले घटक सहजपणे बदलले जाऊ शकतात?उपकरणांमध्ये घाला बोर्ड घालणे सोयीचे आहे का?

थर्मल एलिमेंट आणि हीटिंग एलिमेंटमध्ये योग्य अंतर आहे का?

समायोज्य घटक समायोजित करणे सोपे आहे का?

उष्णता नष्ट करणे आवश्यक आहे तेथे उष्णता सिंक स्थापित केले आहे का?हवा सुरळीत वाहते आहे का?

सिग्नल प्रवाह गुळगुळीत आणि सर्वात लहान इंटरकनेक्शन आहे का?

प्लग, सॉकेट इत्यादी यांत्रिक रचनेच्या विरोधाभासी आहेत का?

ओळीच्या हस्तक्षेपाची समस्या विचारात घेतली जाते का?

3. बायपास किंवा डिकपलिंग कॅपेसिटर

वायरिंगमध्ये, अॅनालॉग आणि डिजिटल उपकरणांना या प्रकारच्या कॅपॅसिटरची आवश्यकता असते, बायपास कॅपेसिटरशी जोडलेल्या त्यांच्या पॉवर पिनच्या जवळ असणे आवश्यक असते, कॅपेसिटन्स मूल्य सामान्यतः 0.1 असते.μF. संरेखनाचा प्रेरक प्रतिकार कमी करण्यासाठी शक्य तितक्या लहान आणि डिव्हाइसच्या शक्य तितक्या जवळ पिन करा.

बोर्डमध्ये बायपास किंवा डिकपॅसिटर जोडणे आणि या कॅपेसिटरचे बोर्डवर प्लेसमेंट, डिजिटल आणि अॅनालॉग दोन्ही डिझाइनसाठी मूलभूत ज्ञान आहे, परंतु त्यांची कार्ये भिन्न आहेत.बायपास कॅपेसिटर बहुधा अॅनालॉग वायरिंग डिझाइनमध्ये वीज पुरवठ्यातील उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलला बायपास करण्यासाठी वापरले जातात जे अन्यथा पॉवर सप्लाय पिनद्वारे संवेदनशील अॅनालॉग चिप्समध्ये प्रवेश करू शकतात.सामान्यतः, या उच्च-वारंवारता सिग्नलची वारंवारता त्यांना दाबण्याच्या अॅनालॉग उपकरणाच्या क्षमतेपेक्षा जास्त असते.एनालॉग सर्किट्समध्ये बायपास कॅपेसिटरचा वापर न केल्यास, आवाज आणि, अधिक गंभीर प्रकरणांमध्ये, सिग्नल मार्गामध्ये कंपन सुरू केले जाऊ शकते.कंट्रोलर आणि प्रोसेसर सारख्या डिजिटल उपकरणांसाठी, डिकपलिंग कॅपेसिटर देखील आवश्यक आहेत, परंतु भिन्न कारणांसाठी.या कॅपेसिटरचे एक कार्य म्हणजे "लघु" चार्ज बँक म्हणून कार्य करणे, कारण डिजिटल सर्किट्समध्ये, गेट स्टेट स्विचिंग (म्हणजे स्विच स्विचिंग) करण्यासाठी सामान्यतः मोठ्या प्रमाणात विद्युत प्रवाह आवश्यक असतो आणि स्विचिंग करताना चिप आणि प्रवाहावर ट्रान्सियंट्स तयार होतात. बोर्डद्वारे, हे अतिरिक्त "सुटे" शुल्क घेणे फायदेशीर आहे."शुल्क फायदेशीर आहे.स्विचिंग क्रिया करण्यासाठी पुरेसे शुल्क नसल्यास, यामुळे पुरवठा व्होल्टेजमध्ये मोठा बदल होऊ शकतो.व्होल्टेजमध्ये खूप मोठ्या बदलामुळे डिजिटल सिग्नल पातळी अनिश्चित अवस्थेत जाऊ शकते आणि डिजिटल डिव्हाइसमधील स्टेट मशीन चुकीच्या पद्धतीने ऑपरेट करू शकते.बोर्ड अलाइनमेंटमधून वाहणाऱ्या स्विचिंग करंटमुळे व्होल्टेज बदलतो, बोर्ड अलाइनमेंटच्या परजीवी इंडक्टन्समुळे, व्होल्टेज बदल खालील सूत्र वापरून मोजला जाऊ शकतो: V = Ldl/dt जेथे V = व्होल्टेज L = बोर्डमध्ये बदल alignment inductance dI = संरेखनातून वाहणार्‍या विद्युत् प्रवाहातील बदल dt = वर्तमान बदलाची वेळ त्यामुळे, विविध कारणांमुळे, पॉवर सप्लायमधील पॉवर सप्लाय किंवा ऍक्‍टिव्ह डिव्हाइसेसवर लागू केलेल्या पॉवर पिनवर बायपास (किंवा डीकपलिंग) कॅपेसिटर अतिशय चांगला सराव आहे. .

इनपुट पॉवर सप्लाय, जर वर्तमान तुलनेने मोठे असेल, तर संरेखनाची लांबी आणि क्षेत्र कमी करण्याची शिफारस केली जाते, संपूर्ण फील्डवर चालवू नका.

इनपुटवरील स्विचिंग आवाज वीज पुरवठा आउटपुटच्या विमानाशी जोडला जातो.आउटपुट पॉवर सप्लायच्या एमओएस ट्यूबचा स्विचिंग आवाज समोरच्या स्टेजच्या इनपुट पॉवर सप्लायवर परिणाम करतो.

बोर्डवर मोठ्या प्रमाणात उच्च वर्तमान डीसीडीसी असल्यास, भिन्न फ्रिक्वेन्सी, उच्च प्रवाह आणि उच्च व्होल्टेज जंप हस्तक्षेप आहेत.

त्यामुळे त्यावरील विद्युत प्रवाहाची पूर्तता करण्यासाठी आम्हाला इनपुट वीज पुरवठ्याचे क्षेत्रफळ कमी करावे लागेल.त्यामुळे वीज पुरवठा लेआउट, तेव्हा इनपुट शक्ती पूर्ण बोर्ड रन टाळण्याचा विचार करा.

4. पॉवर लाईन्स आणि ग्राउंड

पॉवर लाईन्स आणि ग्राउंड लाईन्स जुळण्यासाठी चांगल्या स्थितीत आहेत, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप (EMl) ची शक्यता कमी करू शकतात.जर पॉवर आणि ग्राउंड लाईन्स व्यवस्थित बसत नसतील, तर सिस्टम लूप तयार केला जाईल आणि त्यामुळे आवाज निर्माण होण्याची शक्यता आहे.अयोग्यरित्या जोडलेले पॉवर आणि ग्राउंड पीसीबी डिझाइनचे उदाहरण आकृतीमध्ये दर्शविले आहे.या बोर्डमध्ये, कापड पॉवर आणि ग्राउंडसाठी वेगवेगळे मार्ग वापरा, या अयोग्य फिटमुळे, बोर्डचे इलेक्ट्रॉनिक घटक आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप (EMI) द्वारे रेषा अधिक शक्यता आहे.

5. डिजिटल-एनालॉग पृथक्करण

प्रत्येक PCB डिझाइनमध्ये, सर्किटचा आवाज भाग आणि "शांत" भाग (आवाज नसलेला भाग) वेगळे करणे आवश्यक आहे.सर्वसाधारणपणे, डिजिटल सर्किट आवाज हस्तक्षेप सहन करू शकते, आणि आवाजासाठी संवेदनशील नाही (कारण डिजिटल सर्किटमध्ये मोठ्या व्होल्टेजचा आवाज सहनशीलता आहे);याउलट, अॅनालॉग सर्किट व्होल्टेज आवाज सहिष्णुता खूपच लहान आहे.दोनपैकी, अॅनालॉग सर्किट्स स्विचिंग आवाजासाठी सर्वात संवेदनशील असतात.वायरिंग मिश्रित-सिग्नल सिस्टममध्ये, या दोन प्रकारचे सर्किट वेगळे केले पाहिजेत.

सर्किट बोर्ड वायरिंगची मूलभूत तत्त्वे अॅनालॉग आणि डिजिटल सर्किट्सवर लागू होतात.एक मूलभूत नियम म्हणजे अखंड ग्राउंड प्लेन वापरणे.हा मूलभूत नियम डिजिटल सर्किट्समधील dI/dt (वर्तमान विरुद्ध वेळ) प्रभाव कमी करतो कारण dI/dt प्रभावामुळे ग्राउंड संभाव्यता निर्माण होते आणि आवाज अॅनालॉग सर्किटमध्ये प्रवेश करू शकतो.डिजिटल आणि अॅनालॉग सर्किट्ससाठी वायरिंग तंत्र मुळात समान आहेत, एक गोष्ट वगळता.अॅनालॉग सर्किट्ससाठी आणखी एक गोष्ट लक्षात ठेवायची आहे ती म्हणजे ग्राउंड प्लेनमधील डिजिटल सिग्नल लाइन आणि लूप अॅनालॉग सर्किटपासून शक्य तितक्या दूर ठेवा.हे एकतर एनालॉग ग्राउंड प्लेनला सिस्टम ग्राउंड कनेक्शनला स्वतंत्रपणे जोडून किंवा बोर्डच्या अगदी टोकाला, ओळीच्या शेवटी अॅनालॉग सर्किटरी ठेवून पूर्ण केले जाऊ शकते.सिग्नल मार्गावरील बाह्य हस्तक्षेप कमीत कमी ठेवण्यासाठी हे केले जाते.डिजिटल सर्किट्ससाठी हे आवश्यक नाही, जे समस्यांशिवाय ग्राउंड प्लेनवर मोठ्या प्रमाणात आवाज सहन करू शकतात.

6. थर्मल विचार

मांडणी प्रक्रियेत, उष्णता अपव्यय हवा नलिका, उष्णता अपव्यय मृत समाप्त विचार करणे आवश्यक आहे.

उष्णता-संवेदनशील उपकरणे उष्णता स्त्रोत वाऱ्याच्या मागे ठेवू नयेत.DDR सारख्या कठीण उष्णतेचा अपव्यय करणाऱ्या घराच्या लेआउट स्थानाला प्राधान्य द्या.थर्मल सिम्युलेशन पास होत नसल्यामुळे वारंवार समायोजन टाळा.