उच्च गति पीसीबी डिजाइन के ग्राउंडिंग वर्गीकरण क्या है?

इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के उत्पाद कार्य अधिक से अधिक शक्तिशाली होते जा रहे हैं। पीसीबी डिजाइन इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के डिजाइन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि पीसीबी का अच्छा या बुरा डिजाइन सीधे उत्पाद कार्यों की प्राप्ति को प्रभावित करेगा।

इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के डिजाइन में, अपने कार्य को प्राप्त करने के लिए पीसीबी सर्किट को डिजाइन करना मुश्किल नहीं है। कठिनाई यह है कि यह विभिन्न प्रभावों से प्रभावित नहीं होता है, जैसे कि तापमान और आर्द्रता में परिवर्तन, हवा के दबाव में बदलाव, यांत्रिक आघात, संक्षारण आदि। निरंतर और सामान्य कार्य को प्राप्त करने के लिए, हम विभिन्न डिजाइन विधियों या विनिर्माण प्रक्रिया को अपनाएंगे। इन प्रभावों को खत्म करने या कम करने के उपाय। हर कोई जानता है कि ग्राउंडिंग डिज़ाइन सिस्टम डिज़ाइन की नींव है। अच्छा ग्राउंडिंग सिस्टम के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए एक शर्त है। इसलिए आज हम हाई-स्पीड पीसीबी डिजाइन में ग्राउंडिंग विधि के प्रासंगिक ज्ञान के बारे में बात करेंगे।

पीसीबी ग्राउंडिंग डिजाइन:

ब्रॉड ग्राउंडिंग में दो अर्थ शामिल हैं, अर्थात् ठोस जमीन और आभासी जमीन। ठोस जमीन पृथ्वी के साथ संबंध को संदर्भित करता है; वर्चुअल ग्राउंड कनेक्शन संभावित संदर्भ बिंदु के साथ संबंध को संदर्भित करता है, जब यह संदर्भ बिंदु जमीन से विद्युत रूप से अछूता होता है, तो इसे फ्लोटिंग कनेक्शन कहा जाता है। ग्राउंडिंग के दो उद्देश्य हैं: एक है नियंत्रण प्रणाली के स्थिर और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करना और ग्राउंड लूप के कारण व्यवधान को रोकना, जिसे अक्सर वर्किंग ग्राउंड कहा जाता है; अन्य एक उपकरण के इन्सुलेशन क्षति या ड्रॉप के कारण ऑपरेटर को बिजली के झटके के जोखिम से बचने और उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए है। इसे सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग कहा जाता है।

ग्राउंड चयन सिद्धांत:

किसी दिए गए डिवाइस या सिस्टम के लिए, ब्याज की उच्चतम आवृत्ति के अनुरूप तरंग दैर्ध्य पर, जब ट्रांसमिशन लाइन एलजी जीजी की लंबाई; λ, इसे उच्च आवृत्ति सर्किट के रूप में माना जाता है, अन्यथा, इसे कम आवृत्ति सर्किट माना जाता है।

(1) कम आवृत्ति सर्किट (0 1 MHZ), एकल बिंदु ग्राउंडिंग की सिफारिश की जाती है;

(2) उच्च आवृत्ति सर्किट (1 10 MHZ), मल्टी-पॉइंट ग्राउंडिंग की सिफारिश की जाती है;

(3) उच्च और निम्न आवृत्ति मिश्रित सर्किट, मिश्रित ग्राउंडिंग, लागू होने वाली कार्य आवृत्ति रेंज आम तौर पर 500 kHz - 3 0MHz;

पीसीबी ग्राउंडिंग विधि:

1। सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग: सभी सर्किटों के ग्राउंड वायर ग्राउंड प्लेन पर एक ही पॉइंट से जुड़े होते हैं, और सीरीज़ सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग और समानांतर सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग में विभाजित होते हैं।

सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग कम आवृत्तियों ( 1 MHZ के नीचे) वाले सर्किट के लिए उपयुक्त है। यदि सिस्टम की ऑपरेटिंग आवृत्ति इतनी अधिक है कि ऑपरेटिंग वेवलेंथ सिस्टम ग्राउंड लीड की लंबाई के बराबर है, तो एकल-बिंदु ग्राउंडिंग विधि के साथ एक समस्या है। जब जमीन के तार की लंबाई 25 प्रतिशत लंबाई के करीब होती है, तो यह शॉर्ट-सर्कुलेटेड टर्मिनलों वाली ट्रांसमिशन लाइन की तरह होती है। जमीन के तार की वर्तमान और वोल्टेज को खड़ी तरंगों के रूप में वितरित किया जाता है। ग्राउंड वायर एक रेडिएशन एंटीना बन जाता है और इसमें&की भूमिका नहीं निभाई जा सकती; ग्राउंड"

जमीन के प्रतिबाधा को कम करने और विकिरण से बचने के लिए, जमीन के तार की लंबाई 5 प्रतिशत लंबाई से कम होनी चाहिए। पावर सर्किट के प्रसंस्करण में, ग्राउंडिंग के एक बिंदु को आम तौर पर माना जा सकता है। बड़ी संख्या में डिजिटल सर्किट में उपयोग किए जाने वाले पीसीबी के लिए, आमतौर पर इसकी उच्च-स्तरीय हार्मोनिक्स की वजह से एकल-बिंदु ग्राउंडिंग विधि का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

2। बहु-बिंदु ग्राउंडिंग: सभी सर्किटों के ग्राउंड तारों को पास में ग्राउंड किया जाता है। उच्च आवृत्ति वाले ग्राउंडिंग के लिए जमीन का तार बहुत छोटा और उपयुक्त होता है।

बहु-बिंदु ग्राउंडिंग का अर्थ है कि उपकरण में प्रत्येक ग्राउंडिंग पॉइंट सीधे उसके समीप स्थित ग्राउंडिंग प्लेन से जुड़ा हुआ है, ताकि ग्राउंड लेड की लंबाई सबसे कम हो।

मल्टी-पॉइंट ग्राउंडिंग सर्किट की संरचना सरल है, और ग्राउंडिंग लाइन पर दिखाई देने वाली उच्च आवृत्ति वाली तरंगों की घटना काफी कम हो सकती है। यह उच्च कार्य आवृत्ति (suitable 10 MHZ) के साथ अवसरों के लिए उपयुक्त है। हालांकि, मल्टी-पॉइंट ग्राउंडिंग से डिवाइस के अंदर कई ग्राउंड लूप हो सकते हैं, जिससे डिवाइस&# 39 को कम कर सकता है, बाहरी प्रतिरोध। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र। बहु-बिंदु ग्राउंडिंग के मामले में, हमें विशेष रूप से अलग-अलग मॉड्यूल और उपकरणों के बीच ग्राउंड लूपेन नेटवर्किंग के कारण विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है:

आदर्श ग्राउंड वायर एक भौतिक इकाई होनी चाहिए जिसमें शून्य क्षमता और शून्य प्रतिबाधा हो। हालाँकि, वास्तविक ग्राउंड वायर में स्वयं एक प्रतिरोध घटक और एक प्रतिक्रिया घटक दोनों होते हैं। जब जमीन के तार से करंट प्रवाहित होता है, तो एक वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न होता है। ग्राउंड वायर अन्य कनेक्शन (सिग्नल, पावर लाइन, आदि) के साथ एक लूप बनाएगा। जब समय-भिन्न विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इस लूप से जुड़ा होता है, तो ग्राउंड लूप में एक प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होगा और ग्राउंड लूप द्वारा लोड के लिए युग्मित किया जाएगा, जिससे संभावित ईएमआई खतरा पैदा होगा।

3। मिश्रित ग्राउंडिंग: एकल-बिंदु ग्राउंडिंग और मल्टी-पॉइंट ग्राउंडिंग को मिलाएं।

आम तौर पर, सभी मॉड्यूल व्यापक रूप से दो ग्राउंडिंग विधियों का उपयोग करेंगे, और सर्किट ग्राउंड और ग्राउंड प्लेन के बीच संबंध को पूरा करने के लिए मिश्रित ग्राउंडिंग विधि का उपयोग करेंगे।

यदि आप पूरे विमान को एक आम जमीन के रूप में उपयोग करने का विकल्प नहीं चुनते हैं, जैसे कि जब मॉड्यूल में दो आधार होते हैं, तो आपको जमीनी विमान को विभाजित करने की आवश्यकता होती है, जो अक्सर पावर प्लेन के साथ इंटरैक्ट करता है। निम्नलिखित सिद्धांतों पर ध्यान दें:

(1) अप्रासंगिक पावर प्लेन और ग्राउंड प्लेन के बीच ओवरलैप से बचने के लिए विमानों को संरेखित करें, अन्यथा यह सभी ग्राउंड प्लेन को विफल कर देगा और एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप करेगा;

(2) उच्च आवृत्ति के मामले में, सर्किट बोर्ड परजीवी समाई के माध्यम से परतों के बीच युग्मन घटित होगा;

(3) ग्राउंड प्लेन (जैसे डिजिटल ग्राउंड प्लेन और एनालॉग ग्राउंड प्लेन) के बीच सिग्नल लाइनें ग्राउंड ब्रिज से जुड़ी होती हैं, और निकटतम रिटर्न पथ को छेद के माध्यम से निकटतम से कॉन्फ़िगर किया जाता है।

(4) अलग-अलग ग्राउंड प्लेन के पास क्लॉक लाइन्स जैसे हाई-फ़्रीक्वेंसी ट्रैन्स को चलाने से बचें, जिससे अनावश्यक विकिरण होता है।

(5) सिग्नल लाइन और इसके लूप द्वारा गठित लूप क्षेत्र जितना संभव हो उतना छोटा है, जिसे लूप न्यूनतम नियम के रूप में भी जाना जाता है; लूप क्षेत्र जितना छोटा होगा, बाहरी विकिरण उतना ही कम होगा और बाहरी दुनिया से प्राप्त होने वाला हस्तक्षेप कम होगा। ग्राउंड प्लेन और राउटिंग सिग्नल्स को विभाजित करते समय, ग्राउंड प्लेन के वितरण में होने वाली समस्याओं को रोकने के लिए ग्राउंड प्लेन के वितरण और महत्वपूर्ण सिग्नल के निशान पर विचार करें।

4। अस्थायी जमीन:

फ्लोटिंग ग्राउंड एक ग्राउंडिंग विधि को संदर्भित करता है जहां उपकरण ग्राउंडिंग सिस्टम जमीन से विद्युत रूप से अछूता रहता है।

फ्लोटिंग ग्राउंड की कुछ कमजोरियों के कारण, यह सामान्य बड़ी प्रणालियों के लिए उपयुक्त नहीं है, और इसकी ग्राउंडिंग विधि का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।