पीसीबी के लेआउट को तर्कसंगत कैसे बनाएं?

डिज़ाइन में लेआउट एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।लेआउट का परिणाम सीधे वायरिंग के प्रभाव को प्रभावित करेगा, इसलिए आप इसे इस तरह से सोच सकते हैं, एक उचित लेआउट पीसीबी डिजाइन की सफलता में पहला कदम है।

विशेष रूप से, प्री-लेआउट संपूर्ण बोर्ड, सिग्नल प्रवाह, गर्मी लंपटता, संरचना और अन्य वास्तुकला के बारे में सोचने की प्रक्रिया है।यदि प्री-लेआउट विफल हो जाता है, तो बाद में किया गया अधिक प्रयास भी व्यर्थ है।

1. संपूर्ण पर विचार करें

किसी उत्पाद की सफलता हो या न हो, एक है आंतरिक गुणवत्ता पर ध्यान देना, दूसरा है समग्र सौंदर्यशास्त्र को ध्यान में रखना, दोनों ही उत्पाद को सफल मानने के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
पीसीबी बोर्ड पर, घटकों का लेआउट संतुलित, विरल और व्यवस्थित होना आवश्यक है, न कि ऊपर से भारी या सिर से भारी।
क्या पीसीबी विकृत हो जाएगा?

क्या प्रक्रिया किनारे आरक्षित हैं?

क्या MARK अंक आरक्षित हैं?

क्या बोर्ड लगाना आवश्यक है?

बोर्ड की कितनी परतें, प्रतिबाधा नियंत्रण, सिग्नल परिरक्षण, सिग्नल अखंडता, अर्थव्यवस्था, प्राप्यता सुनिश्चित कर सकती हैं?
 

2. निम्न-स्तरीय त्रुटियों को बाहर करें

क्या मुद्रित बोर्ड का आकार प्रसंस्करण ड्राइंग आकार से मेल खाता है?क्या यह पीसीबी विनिर्माण प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है?क्या कोई पोजिशनिंग मार्क है?

द्वि-आयामी, त्रि-आयामी अंतरिक्ष में घटकों में कोई संघर्ष नहीं है?

क्या घटकों का लेआउट क्रम में और करीने से व्यवस्थित है?क्या सारा कपड़ा ख़त्म हो गया?

क्या जिन घटकों को बार-बार बदलने की आवश्यकता होती है उन्हें आसानी से बदला जा सकता है?क्या उपकरण में इन्सर्ट बोर्ड लगाना सुविधाजनक है?

क्या थर्मल तत्व और हीटिंग तत्व के बीच उचित दूरी है?

क्या समायोज्य घटकों को समायोजित करना आसान है?

क्या हीट सिंक स्थापित किया गया है जहां गर्मी अपव्यय की आवश्यकता होती है?क्या हवा सुचारू रूप से बह रही है?

क्या सिग्नल प्रवाह सुचारू है और सबसे छोटा इंटरकनेक्शन है?

क्या प्लग, सॉकेट आदि यांत्रिक डिज़ाइन के विरोधाभासी हैं?

क्या लाइन की व्यतिकरण समस्या पर विचार किया जाता है?

3. बायपास या डिकॉउलिंग कैपेसिटर

वायरिंग में, एनालॉग और डिजिटल उपकरणों को इस प्रकार के कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, बाईपास कैपेसिटर से जुड़े उनके पावर पिन के करीब होने की आवश्यकता होती है, कैपेसिटेंस मान आमतौर पर 0.1 होता हैμएफ. संरेखण के आगमनात्मक प्रतिरोध को कम करने के लिए पिन को जितना संभव हो उतना छोटा करें, और डिवाइस के जितना संभव हो उतना करीब रखें।

बोर्ड में बायपास या डिकॉउलिंग कैपेसिटर जोड़ना, और इन कैपेसिटर को बोर्ड पर रखना, डिजिटल और एनालॉग दोनों डिज़ाइनों के लिए बुनियादी ज्ञान है, लेकिन उनके कार्य अलग-अलग हैं।बाईपास कैपेसिटर का उपयोग अक्सर एनालॉग वायरिंग डिज़ाइन में बिजली आपूर्ति से उच्च-आवृत्ति संकेतों को बायपास करने के लिए किया जाता है जो अन्यथा बिजली आपूर्ति पिन के माध्यम से संवेदनशील एनालॉग चिप्स में प्रवेश कर सकते हैं।आम तौर पर, इन उच्च-आवृत्ति संकेतों की आवृत्ति एनालॉग डिवाइस की उन्हें दबाने की क्षमता से अधिक होती है।यदि एनालॉग सर्किट में बाईपास कैपेसिटर का उपयोग नहीं किया जाता है, तो शोर और, अधिक गंभीर मामलों में, सिग्नल पथ में कंपन पेश किया जा सकता है।नियंत्रक और प्रोसेसर जैसे डिजिटल उपकरणों के लिए, डिकूपिंग कैपेसिटर की भी आवश्यकता होती है, लेकिन विभिन्न कारणों से।इन कैपेसिटर का एक कार्य "लघु" चार्ज बैंक के रूप में कार्य करना है, क्योंकि डिजिटल सर्किट में, गेट स्टेट स्विचिंग (यानी, स्विच स्विचिंग) करने के लिए आमतौर पर बड़ी मात्रा में करंट की आवश्यकता होती है, और जब स्विचिंग होती है तो चिप पर क्षणिक उत्पन्न होते हैं और प्रवाह होता है बोर्ड के माध्यम से, यह अतिरिक्त "अतिरिक्त" शुल्क रखना फायदेमंद है।“प्रभार लाभप्रद है.यदि स्विचिंग क्रिया करने के लिए पर्याप्त चार्ज नहीं है, तो यह आपूर्ति वोल्टेज में बड़े बदलाव का कारण बन सकता है।वोल्टेज में बहुत अधिक परिवर्तन से डिजिटल सिग्नल स्तर अनिश्चित स्थिति में जा सकता है और संभवतः डिजिटल डिवाइस में राज्य मशीन गलत तरीके से संचालित हो सकती है।बोर्ड संरेखण के माध्यम से बहने वाली स्विचिंग धारा के कारण वोल्टेज में परिवर्तन होगा, बोर्ड संरेखण के परजीवी अधिष्ठापन के कारण, वोल्टेज परिवर्तन की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है: वी = एलडीएल/डीटी जहां वी = वोल्टेज में परिवर्तन एल = बोर्ड संरेखण अधिष्ठापन dI = संरेखण के माध्यम से बहने वाली धारा में परिवर्तन dt = वर्तमान परिवर्तन का समय इसलिए, कई कारणों से, बिजली आपूर्ति पर बिजली की आपूर्ति या बिजली पिन पर सक्रिय उपकरणों को बायपास (या डिकॉउलिंग) कैपेसिटर लागू करना बहुत अच्छा अभ्यास है .

इनपुट बिजली की आपूर्ति, यदि करंट अपेक्षाकृत बड़ा है, तो संरेखण की लंबाई और क्षेत्र को कम करने की सिफारिश की जाती है, पूरे क्षेत्र में न चलाएं।

इनपुट पर स्विचिंग शोर बिजली आपूर्ति आउटपुट के विमान से जुड़ा हुआ है।आउटपुट पावर सप्लाई के एमओएस ट्यूब का स्विचिंग शोर फ्रंट स्टेज की इनपुट पावर सप्लाई को प्रभावित करता है।

यदि बोर्ड पर बड़ी संख्या में उच्च वर्तमान डीसीडीसी हैं, तो विभिन्न आवृत्तियों, उच्च वर्तमान और उच्च वोल्टेज जंप हस्तक्षेप हैं।

इसलिए हमें उस पर थ्रू-करंट को पूरा करने के लिए इनपुट बिजली आपूर्ति के क्षेत्र को कम करने की आवश्यकता है।इसलिए जब बिजली आपूर्ति लेआउट हो, तो इनपुट पावर फुल बोर्ड रन से बचने पर विचार करें।

4. बिजली लाइनें और जमीन

विद्युत लाइनें और ग्राउंड लाइनें मेल खाने के लिए अच्छी तरह से स्थित हैं, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमएल) की संभावना को कम कर सकती हैं।यदि बिजली और ग्राउंड लाइनें ठीक से फिट नहीं होती हैं, तो सिस्टम लूप डिज़ाइन किया जाएगा, और शोर उत्पन्न होने की संभावना है।अनुचित तरीके से जुड़े पावर और ग्राउंड पीसीबी डिज़ाइन का एक उदाहरण चित्र में दिखाया गया है।इस बोर्ड में, कपड़े की शक्ति और जमीन के लिए अलग-अलग मार्गों का उपयोग करें, इस अनुचित फिट के कारण, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) द्वारा बोर्ड के इलेक्ट्रॉनिक घटकों और लाइनों की अधिक संभावना है।

5. डिजिटल-एनालॉग पृथक्करण

प्रत्येक पीसीबी डिज़ाइन में, सर्किट के शोर वाले हिस्से और "शांत" हिस्से (गैर-शोर वाले हिस्से) को अलग किया जाना चाहिए।सामान्य तौर पर, डिजिटल सर्किट शोर हस्तक्षेप को सहन कर सकता है, और शोर के प्रति संवेदनशील नहीं होता है (क्योंकि डिजिटल सर्किट में बड़े वोल्टेज शोर सहनशीलता होती है);इसके विपरीत, एनालॉग सर्किट वोल्टेज शोर सहनशीलता बहुत कम है।दोनों में से, एनालॉग सर्किट स्विचिंग शोर के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं।वायरिंग मिश्रित-सिग्नल प्रणालियों में, इन दो प्रकार के सर्किटों को अलग किया जाना चाहिए।

सर्किट बोर्ड वायरिंग की मूल बातें एनालॉग और डिजिटल सर्किट दोनों पर लागू होती हैं।अंगूठे का एक बुनियादी नियम निर्बाध ग्राउंड प्लेन का उपयोग करना है।यह बुनियादी नियम डिजिटल सर्किट में डीआई/डीटी (वर्तमान बनाम समय) प्रभाव को कम करता है क्योंकि डीआई/डीटी प्रभाव जमीन की क्षमता का कारण बनता है और शोर को एनालॉग सर्किट में प्रवेश करने की अनुमति देता है।डिजिटल और एनालॉग सर्किट के लिए वायरिंग तकनीक मूल रूप से एक ही है, एक चीज़ को छोड़कर।एनालॉग सर्किट के लिए ध्यान रखने योग्य एक और बात यह है कि डिजिटल सिग्नल लाइनों और लूप को ग्राउंड प्लेन में एनालॉग सर्किट से जितना संभव हो उतना दूर रखें।इसे या तो एनालॉग ग्राउंड प्लेन को सिस्टम ग्राउंड कनेक्शन से अलग से जोड़कर, या लाइन के अंत में बोर्ड के दूर छोर पर एनालॉग सर्किटरी रखकर पूरा किया जा सकता है।ऐसा सिग्नल पथ पर बाहरी हस्तक्षेप को न्यूनतम रखने के लिए किया जाता है।यह डिजिटल सर्किट के लिए आवश्यक नहीं है, जो बिना किसी समस्या के ग्राउंड प्लेन पर बड़ी मात्रा में शोर को सहन कर सकता है।

6. थर्मल विचार

लेआउट प्रक्रिया में, गर्मी अपव्यय वायु नलिकाओं, गर्मी अपव्यय मृत सिरों पर विचार करने की आवश्यकता है।

ऊष्मा-संवेदनशील उपकरणों को ऊष्मा स्रोत हवा के पीछे नहीं रखा जाना चाहिए।डीडीआर जैसे कठिन ताप अपव्यय वाले घर के लेआउट स्थान को प्राथमिकता दें।थर्मल सिमुलेशन पास नहीं होने के कारण बार-बार समायोजन से बचें।