পিসিবি প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ

হিসাবেপিসিবি সিগন্যাল স্যুইচিং গতি বাড়তে থাকে, আজকের PCB ডিজাইনারদের PCB ট্রেসের প্রতিবন্ধকতা বুঝতে এবং নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। সংক্ষিপ্ত সিগন্যালিং সময় এবং আধুনিক ডিজিটাল সার্কিটের উচ্চ ঘড়ির হারের সাথে, PCB ট্রেসগুলি আর সহজ সংযোগ নয়, বরং ট্রান্সমিশন লাইন।

অনুশীলনে, 1ns বা 300Mhz-এর উপরে অ্যানালগ ফ্রিকোয়েন্সিগুলির চেয়ে বেশি ডিজিটাল প্রান্তিক গতিতে ট্রেস প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। PCB ট্রেসগুলির একটি মূল পরামিতি হল তাদের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা (অর্থাৎ, সংকেত ট্রান্সমিশন লাইন বরাবর ভ্রমণ করার সময় একটি তরঙ্গের বর্তমানের সাথে ভোল্টেজের অনুপাত)। মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড কন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা সার্কিট বোর্ড ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, বিশেষ করেপিসিবি ডিজাইনউচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটগুলির, এটি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত যে কন্ডাকটরের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা এবং একই বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা দ্বারা প্রয়োজনীয় ডিভাইস বা সংকেত মিলবে কি না। এতে দুটি ধারণা জড়িত: প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ এবং প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং, এই নিবন্ধটি প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ এবং স্ট্যাকিং ডিজাইনের সমস্যাগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ, সার্কিট বোর্ডের কন্ডাক্টরের বিভিন্ন ধরনের সংকেত ট্রান্সমিশন থাকবে, যাতে তার ট্রান্সমিশন রেট উন্নত হয় এবং তার ফ্রিকোয়েন্সি উন্নত করতে হবে, লাইনটি নিজেই, যদি খোদাইয়ের কারণে, স্তরিত স্তরের বেধ, কন্ডাক্টরের প্রস্থ। এবং অন্যান্য বিভিন্ন কারণ, পরিবর্তনের যোগ্য প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টি করবে, যাতে তার সংকেত বিকৃতি হয়। অতএব, উচ্চ-গতির সার্কিট বোর্ডে কন্ডাক্টর, এর প্রতিবন্ধকতার মান একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত, যাকে "প্রতিবন্ধক নিয়ন্ত্রণ" বলা হয়।

একটি PCB ট্রেসের প্রতিবন্ধকতা তার প্রবর্তক এবং ক্যাপাসিটিভ আবেশ, প্রতিরোধ এবং পরিবাহিতা দ্বারা নির্ধারিত হবে। পিসিবি ট্রেসের প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করার কারণগুলি হল: তামার তারের প্রস্থ, তামার তারের পুরুত্ব, অস্তরক ধ্রুবক, অস্তরক এর পুরুত্ব, প্যাডের পুরুত্ব, গ্রাউন্ড তারের পথ, ট্রেসের চারপাশে ট্রেস ইত্যাদি। PCB প্রতিবন্ধকতা 25 থেকে 120 ওহম পর্যন্ত।

অনুশীলনে, 1ns বা 300Mhz-এর উপরে অ্যানালগ ফ্রিকোয়েন্সিগুলির চেয়ে বেশি ডিজিটাল প্রান্তিক গতিতে ট্রেস প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। PCB ট্রেসগুলির একটি মূল পরামিতি হল তাদের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা (অর্থাৎ, সংকেত ট্রান্সমিশন লাইন বরাবর ভ্রমণ করার সময় একটি তরঙ্গের বর্তমানের সাথে ভোল্টেজের অনুপাত)। প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড কন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা সার্কিট বোর্ড ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, বিশেষ করে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটের PCB ডিজাইনে, এটি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত যে কন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা এবং ডিভাইস বা সংকেত বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা দ্বারা প্রয়োজনীয় একই, মিলবে কি না। এতে দুটি ধারণা জড়িত: প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ এবং প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং, এই নিবন্ধটি প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ এবং স্ট্যাকিং ডিজাইনের সমস্যাগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ, সার্কিট বোর্ডের কন্ডাক্টরের বিভিন্ন ধরনের সংকেত ট্রান্সমিশন থাকবে, যাতে তার ট্রান্সমিশন রেট উন্নত হয় এবং তার ফ্রিকোয়েন্সি উন্নত করতে হবে, লাইনটি নিজেই, যদি খোদাইয়ের কারণে, স্তরিত স্তরের বেধ, কন্ডাক্টরের প্রস্থ। এবং অন্যান্য বিভিন্ন কারণ, পরিবর্তনের যোগ্য প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টি করবে, যাতে তার সংকেত বিকৃতি হয়। অতএব, উচ্চ-গতির সার্কিট বোর্ডে কন্ডাক্টর, এর প্রতিবন্ধকতার মান একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত, যাকে "প্রতিবন্ধক নিয়ন্ত্রণ" বলা হয়।

একটি PCB ট্রেসের প্রতিবন্ধকতা তার প্রবর্তক এবং ক্যাপাসিটিভ আবেশ, প্রতিরোধ এবং পরিবাহিতা দ্বারা নির্ধারিত হবে। পিসিবি ট্রেসের প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করার কারণগুলি হল: তামার তারের প্রস্থ, তামার তারের পুরুত্ব, অস্তরক ধ্রুবক, অস্তরক এর পুরুত্ব, প্যাডের পুরুত্ব, গ্রাউন্ড তারের পথ, ট্রেসের চারপাশে ট্রেস ইত্যাদি। PCB প্রতিবন্ধকতা 25 থেকে 120 ohms পর্যন্ত। অনুশীলনে, একটি PCB ট্রান্সমিশন লাইন সাধারণত একটি তারের ট্রেস, এক বা একাধিক রেফারেন্স স্তর এবং অন্তরক উপাদান নিয়ে গঠিত। ট্রেস এবং স্তরগুলি নিয়ন্ত্রণ প্রতিবন্ধকতা গঠন করে। PCBগুলি প্রায়শই বহুস্তরযুক্ত হয় এবং নিয়ন্ত্রণ প্রতিবন্ধকতা বিভিন্ন উপায়ে তৈরি করা যেতে পারে। যাইহোক, যে পদ্ধতিই ব্যবহার করা হোক না কেন, প্রতিবন্ধকতার মান তার শারীরিক গঠন এবং অন্তরক উপাদানের বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হবে:

       সংকেত ট্রেস এর প্রস্থ এবং বেধ;

       ট্রেসের উভয় পাশে কোর বা প্রাক-ভরা উপাদানের উচ্চতা;

       ট্রেস এবং বোর্ড স্তরগুলির কনফিগারেশন;

       মূল এবং প্রাক-ভরা উপাদানের অন্তরক ধ্রুবক।

       পিসিবি ট্রান্সমিশন লাইনের দুটি প্রধান রূপ রয়েছে: মাইক্রোস্ট্রিপ এবং স্ট্রিপলাইন।

       মাইক্রোস্ট্রিপ:

       মাইক্রোস্ট্রিপ হল একটি পটি তার, যার অর্থ হল একটি ট্রান্সমিশন লাইন যার শুধুমাত্র একপাশে একটি রেফারেন্স প্লেন রয়েছে, যার উপরের এবং দিকগুলি বাতাসের সংস্পর্শে (বা প্রলিপ্ত), অন্তরক ধ্রুবক Er বোর্ডের পৃষ্ঠের উপরে, পাওয়ার বা গ্রাউন্ড প্লেনকে উল্লেখ করা হয়েছে।

       দ্রষ্টব্য: প্রকৃতপক্ষেপিসিবি উত্পাদন, বোর্ড প্রস্তুতকারক সাধারণত সবুজ তেলের একটি স্তর দিয়ে PCB এর পৃষ্ঠকে আবরণ করে, তাই প্রকৃত প্রতিবন্ধকতা গণনায়, নীচের মডেলটি সাধারণত পৃষ্ঠের মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনের জন্য ব্যবহৃত হয়:

       স্ট্রিপলাইন:

       একটি স্ট্রিপলাইন হল দুটি রেফারেন্স প্লেনের মধ্যে স্থাপন করা তারের একটি স্ট্রিপ, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে এবং H1 এবং H2 দ্বারা উপস্থাপিত ডাইলেক্ট্রিকগুলির অস্তরক ধ্রুবকগুলি ভিন্ন হতে পারে।

       উপরের দুটি উদাহরণ হল মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন এবং স্ট্রিপলাইনগুলির একটি সাধারণ প্রদর্শন, এখানে বিভিন্ন ধরণের নির্দিষ্ট মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন এবং স্ট্রিপলাইন রয়েছে, যেমন স্তরিত মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন ইত্যাদি, যার সবকটি নির্দিষ্ট PCB এর স্ট্যাকিং কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত।

       বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা গণনা করার জন্য ব্যবহৃত সমীকরণগুলির জন্য জটিল গাণিতিক গণনার প্রয়োজন হয়, প্রায়শই সীমা উপাদান বিশ্লেষণ সহ ক্ষেত্র সমাধানের পদ্ধতি ব্যবহার করে, তাই বিশেষায়িত প্রতিবন্ধকতা গণনা সফ্টওয়্যার SI9000 ব্যবহার করে, আমাদের যা করতে হবে তা হল চারিত্রিক প্রতিবন্ধকতার পরামিতিগুলি নিয়ন্ত্রণ করা:

       নিরোধক স্তর Er-এর অস্তরক ধ্রুবক, প্রান্তিককরণের প্রস্থ W1, W2 (ট্র্যাপিজয়েডাল), প্রান্তিককরণের পুরুত্ব T এবং অন্তরণ স্তর H এর পুরুত্ব।