Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

अपने पीसीबी डिजाइन पर से बचने के लिए 7 घातक गलतियाँ

क्या आपके पास एक विचार है जो आप बाजार में लाना चाहते हैं? इस श्रृंखला में, जॉन टेले प्रोटोटाइप से उत्पादन तक स्केलिंग की प्रक्रिया के माध्यम से चलता है। व्यक्तिगत घटकों को शामिल करने के तरीके पर बारीकी से देखने के लिए प्रत्येक किस्त का पालन करें।


डिजाइनिंग इलेक्ट्रॉनिक्स जटिल है, और कई सामान्य गलतियां अक्सर मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर होती हैं। पीसीबी वह है जो सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को एक साथ जोड़ता है और रखता है।

चाहे आप स्वयं डिजाइन करने के लिए चुनते हैं, या एक इंजीनियर को नियुक्त करते हैं, मैं आपको किसी भी प्रोटोटाइप का उत्पादन करने से पहले एक स्वतंत्र इंजीनियर से एक डिज़ाइन समीक्षा प्राप्त करने के लिए दृढ़ता से प्रोत्साहित करता हूं। मेरे पास प्रोटोटाइप बनाने से पहले हमेशा अन्य इंजीनियर मेरे डिजाइनों की समीक्षा करते हैं। महंगी डिज़ाइन की समीक्षा, महंगी त्रुटियों को रोकने के सर्वोत्तम तरीकों में से एक है जैसे नीचे सूचीबद्ध हैं।

1. उच्च वर्तमान निशान पर्याप्त व्यापक नहीं हैं

यदि पीसीबी ट्रेस को कुछ सौ मिलीमीटर से अधिक वर्तमान को संभालना चाहिए, तो संभवतः न्यूनतम चौड़ाई पर्याप्त नहीं होगी। बाहरी परत पर एक निशान एक ही मोटाई के लिए एक आंतरिक ट्रेस से अधिक ले जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बाहरी ट्रेस में बेहतर वायु प्रवाह और गर्मी अपव्यय है।

तांबे का वजन प्रत्येक ट्रेस पर इस्तेमाल होने वाले तांबे की मोटाई को मापता है। अधिकांश पीसीबी निर्माता आपको 0.5 औंस / तांबे के वजन से चुनने की अनुमति देते हैं। फीट लगभग 2.5 औंस / वर्ग। फुट।

मैं उचित गणना के लिए ट्रेस चौड़ाई कैलकुलेटर की सलाह देता हूं। आपको इसकी वर्तमान वहन क्षमता की गणना करने के लिए ट्रेस के लिए अनुमेय तापमान वृद्धि को निर्दिष्ट करना होगा। एक सुरक्षित विकल्प 10 सी वृद्धि है, लेकिन यदि आपको एक संकीर्ण ट्रेस चौड़ाई की आवश्यकता है, तो आप 20 सी या उच्च तापमान वृद्धि का उपयोग कर सकते हैं।

2. लैंडिंग पैटर्न में त्रुटियां

पीसीबी डिजाइन सॉफ्टवेयर पैकेज इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के पुस्तकालयों प्रदान करते हैं। इन पुस्तकालयों में प्रत्येक घटक के लिए योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी लैंडिंग पैटर्न शामिल हैं। यदि आप अपने डिज़ाइन में इन घटकों से चिपके रहते हैं तो आपको आमतौर पर समस्याएँ नहीं होती हैं

हालाँकि, यदि आप इन पुस्तकालयों के बाहर घटकों का उपयोग करते हैं तो आपको योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी लैंडिंग पैटर्न को मैन्युअल रूप से आकर्षित करना होगा। विशेषकर लैंडिंग पैटर्न पर गलतियाँ करना आसान है। उदाहरण के लिए, यदि पैड से पैड की रिक्ति एक मिलीमीटर के एक अंश के रूप में कम है, तो पिन सही ढंग से सोल्डरिंग को मुश्किल या असंभव बनाते हुए संरेखित नहीं करता है।

3. वायरलेस डिजाइन पर गलत एंटीना लेआउट

यदि आपका उत्पाद वायरलेस तकनीक का उपयोग करता है, तो पीसीबी पर एंटीना का लेआउट अत्यंत महत्वपूर्ण है।हालांकि, यह आमतौर पर गलत तरीके से रखा जाता है, यहां तक ​​कि इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों द्वारा भी।

ट्रांसीवर और एंटीना के बीच अधिकतम शक्ति हस्तांतरण के लिए, आपको उनके प्रतिबाधा से मेल खाना चाहिए। इसका मतलब है उनका जटिल प्रतिबाधा और उनका सरल प्रतिरोध नहीं। एंटीना और ट्रांसीवर को जोड़ने के लिए आपको एक उचित ट्रांसमिशन लाइन की आवश्यकता होगी। अधिकांश समय, ट्रांसमिशन लाइन में एंटीना के साथ अधिकतम बिजली हस्तांतरण के लिए 50 ओम प्रतिबाधा होनी चाहिए।

आप एक विशेष कैलकुलेटर जैसे कि Avago से मुक्त उपकरण AppCad का उपयोग करके उचित प्रतिबाधा प्राप्त करने के लिए पीसीबी ट्रांसमिशन लाइन आयाम निर्धारित कर सकते हैं। मैं इस विशेष AppCAD की सलाह देता हूं क्योंकि यह विभिन्न प्रकार की ट्रांसमिशन लाइनों (माइक्रोस्ट्रिप्स, कोपलान वेवगाइड्स आदि) को संभाल सकता है। यह वह उपकरण भी है जिसका मैं नियमित रूप से उपयोग करता हूं। अन्य ऑनलाइन कैलकुलेटर अपने विकल्पों में अधिक सीमित हैं।

एक मेल सर्किट, एक एलसी पी-नेटवर्क की तरह, आमतौर पर एंटीना और ट्रान्सीवर के बीच भी आवश्यक होता है। यह आपको एंटीना प्रतिबाधा को ठीक करने की अनुमति देता है।

4. कटाई करने वाले कैपेसिटर का उपयोग नहीं किया गया या अनुचित तरीके से नहीं रखा गया

एक डिजाइन में अधिकांश घटकों को एक साफ, स्थिर वोल्टेज की आवश्यकता होती है। बिजली की आपूर्ति रेल की मदद से कैपेसिटर को इस फ़ंक्शन की सेवा के लिए।

हालांकि, डिकूपिंग कैपेसिटर को पिन के जितना संभव हो उतना करीब होने की आवश्यकता है जो स्थिर वोल्टेज को प्रभावी बनाने की आवश्यकता है। सप्लाई रेल से पावर ट्रेस को भी स्थिर वोल्टेज की आवश्यकता वाले पिन तक पहुंचने से पहले डिकूपिंग कैपेसिटर से गुजरना पड़ता है।

अत्यधिक संवेदनशील घटकों के लिए, जैसे एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स, एक श्रृंखला प्रारंभ करनेवाला भी जोड़ा जाना चाहिए। यह किसी भी आपूर्ति शोर को दूर करने के लिए एक कम-पास एलसी फ़िल्टर बनाता है।

5. स्विचिंग नियामकों का लेआउट अनुकूलित नहीं

इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनों में दो प्रकार के वोल्टेज नियामक मौजूद होते हैं। पहला प्रकार एक रैखिक नियामक है। वे बहुत शक्ति बर्बाद कर सकते हैं लेकिन वे सस्ती हैं और आमतौर पर सही ढंग से लेआउट के लिए सरल हैं। हालांकि विशेष रूप से उच्च शक्ति या अल्ट्रा कम-शोर अनुप्रयोगों के लिए एक रैखिक नियामक के लिए लेआउट अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।

दूसरा प्रकार एक स्विचिंग नियामक है। स्विचिंग नियामक अधिक जटिल हैं, लेकिन बहुत अधिक कुशल (कम बिजली बर्बाद = लंबे बैटरी जीवन)। हालांकि, उन्हें पीसीबी पर अधिक सावधान लेआउट की आवश्यकता होती है, इसलिए डेटाशीट दिशानिर्देशों का बारीकी से पालन किया जाना चाहिए।

6. अंधा / दफन vias का इस्तेमाल किया या गैर- manufacturable है

A बोर्ड के सभी परतों से होकर गुजरता है। यहां तक ​​कि अगर आप केवल परत एक से परत दो तक एक ट्रेस कनेक्ट करना चाहते हैं, तो अन्य सभी परतों के माध्यम से भी है। इसके साथ समस्या यह है कि यह पीसीबी के आकार को बढ़ा सकता है, क्योंकि इसके माध्यम से हर परत पर मार्ग कम हो जाता है।

एक अंधा के माध्यम से एक बाहरी परत को एक आंतरिक परत से जोड़ता है और दो आंतरिक परतों को जोड़ता है। हालाँकि, यह इतना आसान नहीं है। ब्लाइंड और दफन vias के आधार पर गंभीर सीमाएं हैं कि बोर्ड पर परतें कैसे खड़ी होती हैं। वे प्रोटोटाइप की लागत में भी काफी वृद्धि करते हैं, इसलिए मैं उन्हें अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए अनुशंसा नहीं करता हूं।

7. उच्च गति के निशान बहुत लंबे हैं

उच्च गति के संकेतों को सबसे छोटा, सीधा रास्ता संभव होना चाहिए। अधिकांश डिजाइनों के लिए इसका मतलब है कि कम से कम किसी भी उच्च आवृत्ति वाले क्रिस्टल का मार्ग।

अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर आधारित डिज़ाइनों में कुछ सुपर हाई-स्पीड सिग्नलों की आवश्यकता होती है। हालांकि, यदि आपका उत्पाद बाहरी डेटा और एड्रेस बस के साथ उच्च गति के माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करता है, तो ट्रेस पथ अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।

सारांश

ये केवल कुछ त्रुटियां हैं जो मुद्रित सर्किट बोर्ड लेआउट में हो सकती हैं। यदि आप एक दूसरी राय (यानी एक स्वतंत्र डिजाइन समीक्षा) प्राप्त करते हैं, तो यह पहली पास सफलता की संभावना को बेहतर बनाता है। अन्यथा, आप एक प्रोटोटाइप के साथ समाप्त हो सकते हैं जो काम नहीं करता है, आपको सही करने के लिए अधिक पैसा खर्च होता है, और बाजार तक पहुंचने में अधिक समय लगता है।

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