آج کی الیکٹرانکس مارکیٹ کو ایک ہی بورڈ پر چھوٹے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز (PCBS) پر متعدد تیز رفتار افعال کے انضمام کی ضرورت ہے، جس سے ڈیزائنرز پیکیجنگ اور جگہ کو بہتر بنانے کے لیے وائرنگ کو ایک دوسرے کے قریب رکھتے ہیں۔ یہ قربت الیکٹرومیگنیٹک فیلڈز کے غیر متوقع جوڑے کا باعث بن سکتی ہے، ایک ایسا رجحان جسے Crosstalk کہا جاتا ہے (تصویر 1 دیکھیں)۔

شکل 1: ممکنہ کراسسٹالک مسائل کے ساتھ پی سی بی پر ملحقہ لائنوں کی گرافیکل نمائندگی۔

اگرچہ اعلی کثافت والی پیکیجنگ ناگزیر ہے، تاہم پی سی بی پر وائرنگ سے متعلق مخصوص پی سی بی ڈیزائن کے قواعد کی خلاف ورزی نہیں کی جانی چاہیے تاکہ ممکنہ کراسسٹالک اور برقی مقناطیسی مداخلت/مطابقت (EMI/EMC) کے مسائل سے بچا جا سکے۔

(مندرجہ ذیل حصوں میں، فقرہ "کریٹیکل نیٹ ورک" سے مراد وہ تیز رفتار گھڑی/ڈیٹا لائنز، اہم سینسر لائنز وغیرہ ہیں، جو PCB پر منحصر ہے، PCB کی درخواست پر۔)

اصول 1: I/O نیٹ ورکس کے قریب کلیدی نیٹ ورکس

I/O لائنوں سے وابستہ اہم نیٹ ورک کی وائرنگ کو دیکھنا ضروری ہے، کیونکہ شور کو پی سی بی کے اندر اور باہر آنے والی ان I/O لائنوں کے ذریعے بورڈ میں آسانی سے جوڑا جا سکتا ہے (تصویر 2 دیکھیں) یا لے جایا جا سکتا ہے۔ دوسرے بورڈز.

شکل 2: ایک منظر نامے کا اسکیمیٹک خاکہ جہاں اہم نیٹ ورک اور I/O نیٹ ورک ایک دوسرے کے قریب وائرڈ ہیں۔

کوئی بھی شور جو I/O لائن کے ذریعے بورڈ میں داخل ہوتا ہے اس کے اہم نیٹ ورک کے ساتھ جوڑے جانے کی صلاحیت ہوتی ہے جو کہ اہم ڈیٹا/گھڑی کے سگنل لے کر جاتا ہے، جو کہ بنیادی طور پر PCB کے استثنیٰ کا مسئلہ ہے (شکل 3A)۔ اسی طرح، اہم نیٹ ورک کے ذریعے لے جانے والے کسی بھی تیز رفتار سگنل کو I/O نیٹ ورک کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے اور بالآخر بورڈ سے باہر کی I/O لائنوں کے ذریعے بیرونی دنیا اور سسٹم کے دیگر ماڈیولز میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ اصولی طور پر، یہ پی سی بی کے لیے تابکاری کا مسئلہ ہو گا (شکل 3B)۔

اعداد و شمار 3A (بائیں) اور 3B: اہم اور I/O نیٹ ورکس کی قربت کی وجہ سے ممکنہ EMI/EMC مسائل

اصول 2: بے نقاب اہم ٹریس کی لمبائی

مختصر طول موج میں تیز رفتار PCBS (& GT; 100MHz)، کسی بھی اہم نیٹ ورک کی برقی لمبائی (شکل 4a دیکھیں) اسے تابکاری کا ایک مؤثر ذریعہ بنانے کے لیے کافی ہے، خاص طور پر جب اوپر یا نیچے کی تہوں کے سامنے ہو۔ اس ناپسندیدہ تابکاری کو کسی بھی ملحقہ کیبل کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے، یہاں تک کہ کیبل کے قریب ڈیوائس میں موجود کیبل تک۔ ہم پی سی بی کی اندرونی تہہ کے ٹھوس طیاروں کے درمیان نازک نیٹ ورک کو دفن کرنے کی تجویز کرتے ہیں، جیسا کہ شکل 4b میں دکھایا گیا ہے۔ یہ لائن سے فیلڈ کو سیل کرنے اور کراسسٹالک یا EMI کی شکل میں کسی بھی غیر ارادی جوڑے سے بچنے میں مدد کرتا ہے۔ اگر ان اہم نیٹ ورکس کو بیرونی تہہ میں بے نقاب کرنا ہے تو، بے نقاب حصے کی لمبائی ممکن حد تک چھوٹی ہونی چاہیے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ بے نقاب تاروں کی لمبائی جتنی کم ہوتی ہے، اتنی ہی کم تابکاری خارج ہوتی ہے، کیونکہ اگر وہ برقی طور پر چھوٹے ہوتے، تو وہ ناکارہ اینٹینا ہوتے۔

انجیر۔ 4A (بائیں) اور B: طیاروں کے درمیان بے نقاب یا بند کریٹیکل نیٹ ورکس کا خاکہ

قاعدہ 3: اہم فرق نیٹ ورک کی مماثلت

نظریہ میں، تفریقی جوڑے مساوی سائز لیکن مخالف قطبیت کے سگنل منتقل کرتے ہیں، کیونکہ ان کے ذریعہ تیار کردہ EMI ایک دوسرے کو منسوخ کر دیتا ہے یا نہ ہونے کے برابر ہے۔ تاہم، یہ صرف اس صورت میں کام کرتا ہے جب جوڑے کی لکیریں ایک ہی لمبائی کی ہوں اور ایک دوسرے کے اتنے قریب ہوں جتنا ہم آہنگی سے ممکن ہو۔ ان میں سے کسی کی بھی خلاف ورزی عام موڈ شور اور EMI کے مسائل کا سبب بن سکتی ہے۔ یہ انتہائی تشویش کا باعث ہے، خاص طور پر اعلی تعدد والے اہم سگنلز والے ڈیفرینشل نیٹ ورکس کے لیے، کیونکہ EMI لے جانے والے سگنلز کی فریکوئنسی کو بڑھاتا ہے۔ شکل 5 سرکٹ بورڈ پر IC پیکج اور ایگزٹ پوائنٹس (کنیکٹرز) کے درمیان اہم فرق کے جوڑوں کے درست/غلط طریقے سے تار لگانے کی کئی مثالیں دکھاتا ہے۔

شکل 5: حوالہ جہاز میں تقسیم کے ساتھ موجودہ راستہ واپس کریں۔

اہم فرق نیٹ ورک کی مماثلت: نقلی اور اصل ٹیسٹ کی ضروریات سے تعلق

اعداد و شمار 6A اور 6b میں پی سی بی کی مثال میں، ہمارے پاس ایک سادہ سی صورت ہے جہاں پی سی بی پر تفریق کے جوڑے دو مختلف طریقوں سے جڑے ہوئے ہیں: ہم آہنگی اور غیر متناسب۔ دونوں ہی صورتوں میں، SIwave میں، وہ ایک سرے پر ایک تفریق وولٹیج کے ذریعہ پرجوش ہوتے ہیں اور دوسرے سرے پر بوجھ کے ذریعے جڑے ہوتے ہیں۔

اعداد و شمار 6A (بائیں) اور B: پی سی بی پر وائرنگ کے لیے مختلف جوڑوں کی مثالیں

ہم دونوں صورتوں میں قریبی فیلڈ تجزیہ چلاتے ہیں۔ پی سی بی ایس میں تفریق جوڑے کی ہم آہنگی والی وائرنگ کے ساتھ، قریب کی فیلڈ لیول ان کی غیر متناسب وائرنگ سے کم ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 7A اور 7b۔

انجیر۔ 7a (بائیں) اور B: قریب فیلڈ @ 597.45 میگاہرٹز کے ساتھ ہم آہنگ اور غیر متناسب فرق کے جوڑے کے نیٹ ورکس

فرض کریں کہ ہم پی سی بی کو EMI/EMC ضوابط AIS 004 (ہندوستان میں) یا UNECE R10 (یورپ میں) تابناک اخراج کی ضروریات کے مطابق جانچنا چاہتے ہیں۔ شکل 8 1 میگاہرٹز -- 30 گیگا ہرٹز فریکوئنسی رینج میں پی سی بی سے 1 میٹر کے فاصلے پر نقلی دور کے میدان کا تقابلی تجزیہ دکھاتا ہے۔ نوٹ کریں کہ غیر متناسب فرق کے جوڑوں کا معاملہ اخراج کی سطح کو تقریباً 8 سے 10 ڈی بی تک بڑھاتا ہے اور اس کے نتیجے میں 563.50 میگا ہرٹز اور اس سے زیادہ تعدد کی عدم تعمیل ہوتی ہے۔

شکل 8: 1 میٹر تابکاری کا موازنہ

پی سی بی کی سطح پر ایس آئی ویو کا تخروپن اس طرح کے EMI مسائل کی جلد شناخت کے قابل بناتا ہے، جو PCBS کو جسمانی جانچ اور حتیٰ کہ اعلیٰ درجے کے سمیلیشنز کے لیے ڈیزائن کرنے سے پہلے بہتر بنانے میں مدد کر سکتا ہے۔

ڈس کلیمر: یہ مضمون "الیکٹرانک فاریسٹ" سے دوبارہ شائع کیا گیا ہے، یہ مضمون صرف مصنف کے ذاتی خیالات کی نمائندگی کرتا ہے، ساکوئی اور صنعت کے خیالات کی نمائندگی نہیں کرتا، صرف دوبارہ پیش کیا گیا اور شیئر کیا گیا، املاک دانش کے تحفظ کی حمایت، براہ کرم اصل ماخذ کی نشاندہی کریں۔ اور مصنف، اگر خلاف ورزی ہو تو، حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔