تیز رفتار پی سی بی اسٹیک ڈیزائن

معلوماتی دور کی آمد کے ساتھ، پی سی بی بورڈز کا استعمال زیادہ سے زیادہ وسیع ہوتا جارہا ہے، اور پی سی بی بورڈز کی ترقی زیادہ سے زیادہ پیچیدہ ہوتی جارہی ہے۔چونکہ پی سی بی پر الیکٹرانک اجزاء کو زیادہ سے زیادہ گھنے ترتیب دیا جاتا ہے، بجلی کی مداخلت ایک ناگزیر مسئلہ بن گیا ہے۔ملٹی لیئر بورڈز کے ڈیزائن اور اطلاق میں، سگنل کی پرت اور پاور لیئر کو الگ کرنا ضروری ہے، اس لیے اسٹیک کا ڈیزائن اور ترتیب خاص طور پر اہم ہے۔ایک اچھی ڈیزائن اسکیم ملٹی لیئر بورڈز میں EMI اور crosstalk کے اثر کو بہت حد تک کم کر سکتی ہے۔

عام سنگل لیئر بورڈز کے مقابلے میں، ملٹی لیئر بورڈز کا ڈیزائن سگنل لیئرز، وائرنگ لیئرز کو جوڑتا ہے اور خود مختار پاور لیئرز اور گراؤنڈ لیئرز کو ترتیب دیتا ہے۔ملٹی لیئر بورڈز کے فوائد بنیادی طور پر ڈیجیٹل سگنل کی تبدیلی کے لیے ایک مستحکم وولٹیج فراہم کرنے، اور ایک ہی وقت میں ہر جزو میں یکساں طور پر طاقت شامل کرنے سے ظاہر ہوتے ہیں، جس سے سگنلز کے درمیان مداخلت کو مؤثر طریقے سے کم کیا جاتا ہے۔

بجلی کی فراہمی کا استعمال تانبے کی تہہ اور زمینی تہہ کے ایک بڑے حصے میں کیا جاتا ہے، جو پاور پرت اور زمینی تہہ کی مزاحمت کو بہت کم کر سکتا ہے، تاکہ پاور پرت پر وولٹیج مستحکم ہو، اور ہر سگنل لائن کی خصوصیات۔ ضمانت دی جا سکتی ہے، جو رکاوٹ اور کراسسٹالک کو کم کرنے کے لیے بہت فائدہ مند ہے۔اعلی درجے کے سرکٹ بورڈز کے ڈیزائن میں، یہ واضح طور پر طے کیا گیا ہے کہ 60% سے زیادہ اسٹیکنگ اسکیموں کو استعمال کیا جانا چاہیے۔ملٹی لیئر بورڈز، برقی خصوصیات، اور برقی مقناطیسی تابکاری کو دبانے کے سبھی کم پرت والے بورڈز کے مقابلے میں لاجواب فوائد رکھتے ہیں۔لاگت کے لحاظ سے، عام طور پر، جتنی زیادہ پرتیں ہوں گی، قیمت اتنی ہی زیادہ ہوگی، کیونکہ پی سی بی بورڈ کی لاگت کا تعلق تہوں کی تعداد، اور فی یونٹ رقبہ کی کثافت سے ہے۔تہوں کی تعداد کو کم کرنے کے بعد، وائرنگ کی جگہ کم ہو جائے گی، اس طرح وائرنگ کی کثافت بڑھ جائے گی۔، اور یہاں تک کہ لائن کی چوڑائی اور فاصلے کو کم کرکے ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کریں۔یہ مناسب طریقے سے اخراجات میں اضافہ کر سکتے ہیں.اسٹیکنگ کو کم کرنا اور لاگت کو کم کرنا ممکن ہے، لیکن یہ بجلی کی کارکردگی کو مزید خراب کرتا ہے۔اس قسم کا ڈیزائن عام طور پر نتیجہ خیز ہوتا ہے۔

ماڈل پر پی سی بی مائیکرو اسٹریپ وائرنگ کو دیکھتے ہوئے، زمینی تہہ کو بھی ٹرانسمیشن لائن کا حصہ سمجھا جا سکتا ہے۔زمینی تانبے کی تہہ کو سگنل لائن لوپ پاتھ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔AC کے معاملے میں پاور ہوائی جہاز کو ڈیکپلنگ کیپسیٹر کے ذریعے زمینی جہاز سے جوڑا جاتا ہے۔دونوں برابر ہیں۔کم تعدد اور اعلی تعدد کرنٹ لوپس کے درمیان فرق یہ ہے۔کم تعدد پر، ریٹرن کرنٹ کم از کم مزاحمت کے راستے پر چلتا ہے۔اعلی تعدد پر، واپسی کرنٹ کم از کم انڈکٹنس کے راستے پر ہوتا ہے۔موجودہ واپسی، مرتکز اور براہ راست سگنل کے نشانات کے نیچے تقسیم۔

ہائی فریکوئنسی کی صورت میں، اگر کوئی تار براہ راست زمینی تہہ پر بچھایا جاتا ہے، یہاں تک کہ اگر زیادہ لوپ بھی ہوں، تو موجودہ واپسی شروع ہونے والے راستے کے نیچے وائرنگ کی تہہ سے سگنل کے منبع پر واپس آجائے گی۔کیونکہ اس راستے میں سب سے کم رکاوٹ ہے۔برقی میدان کو دبانے کے لیے بڑے کپیسیٹیو کپلنگ کا اس قسم کا استعمال، اور کم سے کم ری ایکٹنس کو برقرار رکھنے کے لیے مقناطیسی پلانٹ کو دبانے کے لیے کم سے کم کپیسیٹیو کپلنگ، ہم اسے سیلف شیلڈنگ کہتے ہیں۔

اس فارمولے سے دیکھا جا سکتا ہے کہ جب کرنٹ واپس آتا ہے تو سگنل لائن سے فاصلہ موجودہ کثافت کے الٹا متناسب ہوتا ہے۔یہ لوپ ایریا اور انڈکٹنس کو کم کرتا ہے۔ایک ہی وقت میں، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ اگر سگنل لائن اور لوپ کے درمیان فاصلہ قریب ہے، تو دونوں کے کرنٹ شدت میں یکساں اور سمت میں مخالف ہیں۔اور بیرونی جگہ سے پیدا ہونے والی مقناطیسی فیلڈ کو آفسیٹ کیا جا سکتا ہے، اس لیے بیرونی EMI بھی بہت کم ہے۔اسٹیک ڈیزائن میں، یہ سب سے بہتر ہے کہ ہر سگنل کا نشان زمین کی ایک بہت ہی قریبی تہہ سے مطابقت رکھتا ہو۔

زمینی تہہ پر کراسسٹالک کے مسئلے میں، اعلی تعدد سرکٹس کی وجہ سے کراسسٹالک بنیادی طور پر انڈکٹو کپلنگ کی وجہ سے ہوتا ہے۔مندرجہ بالا موجودہ لوپ فارمولے سے، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ دو سگنل لائنوں کے ذریعے پیدا ہونے والے لوپ کرنٹ ایک دوسرے کے قریب ہو جائیں گے۔تو وہاں مقناطیسی مداخلت ہوگی۔

فارمولے میں K کا تعلق سگنل کے بڑھنے کے وقت اور مداخلت سگنل لائن کی لمبائی سے ہے۔اسٹیک سیٹنگ میں، سگنل کی تہہ اور زمینی تہہ کے درمیان فاصلہ کم کرنے سے زمینی تہہ کی مداخلت کو مؤثر طریقے سے کم کیا جائے گا۔پاور سپلائی کی پرت پر تانبے اور پی سی بی کی وائرنگ پر گراؤنڈ لیئر کو بچھاتے وقت، اگر آپ توجہ نہیں دیتے ہیں تو تانبے کے بچھانے والے علاقے میں ایک علیحدگی کی دیوار نظر آئے گی۔اس قسم کی پریشانی کا امکان زیادہ تر سوراخوں کی زیادہ کثافت، یا الگ تھلگ جگہ کے ذریعے کے غیر معقول ڈیزائن کی وجہ سے ہے۔یہ عروج کے وقت کو کم کرتا ہے اور لوپ ایریا کو بڑھاتا ہے۔انڈکٹنس بڑھتا ہے اور کراسسٹالک اور EMI بناتا ہے۔

ہمیں دکان کے سربراہوں کو جوڑے میں قائم کرنے کی پوری کوشش کرنی چاہئے۔یہ عمل میں توازن کی ساخت کی ضروریات کو مدنظر رکھتے ہوئے ہے، کیونکہ غیر متوازن ڈھانچہ پی سی بی بورڈ کی خرابی کا سبب بن سکتا ہے۔ہر سگنل پرت کے لیے، وقفہ کے طور پر ایک عام شہر کا ہونا بہتر ہے۔ہائی اینڈ پاور سپلائی اور کاپر سٹی کے درمیان فاصلہ استحکام اور EMI میں کمی کے لیے موزوں ہے۔تیز رفتار بورڈ ڈیزائن میں، فالتو زمینی طیاروں کو سگنل طیاروں کو الگ کرنے کے لیے شامل کیا جا سکتا ہے۔