উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পিসিবি ডিজাইন প্রক্রিয়ায় পাওয়ার সাপ্লাই গোলমালের বিশ্লেষণ এবং প্রশমন
ইন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পিসিবিs, পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ হস্তক্ষেপের একটি উল্লেখযোগ্য ফর্ম হিসাবে দাঁড়িয়েছে। এই নিবন্ধটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি PCB-তে পাওয়ার সাপ্লাই শব্দের বৈশিষ্ট্য এবং উত্সগুলির একটি বিস্তৃত বিশ্লেষণ পরিচালনা করে এবং প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলির উপর ভিত্তি করে ব্যবহারিক এবং কার্যকর সমাধান সরবরাহ করে।
ক.পাওয়ার সাপ্লাই গোলমালের বিশ্লেষণ
পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ বলতে বোঝায় পাওয়ার সাপ্লাই নিজে থেকেই উৎপন্ন বা ব্যাহত হওয়া শব্দ। এই হস্তক্ষেপ নিম্নলিখিত দিকগুলিতে স্পষ্ট:
- এর ফলে বিতরণ করা শব্দসহজাত প্রতিবন্ধকতাপাওয়ার সাপ্লাই এর। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটে, পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেতকে প্রভাবিত করে। অতএব, প্রাথমিক প্রয়োজন একটি কম শব্দপাওয়ার সাপ্লাই. পরিষ্কার স্থল এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
একটি আদর্শ পরিস্থিতিতে, পাওয়ার সাপ্লাই হবেপ্রতিবন্ধকতা-মুক্ত, কোন গোলমাল ফলে. যাইহোক, বাস্তবে, পাওয়ার সাপ্লাই একটি নির্দিষ্ট প্রতিবন্ধকতা ধারণ করে, যা পুরো পাওয়ার সাপ্লাই জুড়ে বিতরণ করা হয়, যা গোলমালের উপরিভাগের দিকে পরিচালিত করে। তাই বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রতিবন্ধকতা কমানোর চেষ্টা করা উচিত। এটি একটি উত্সর্গীকৃত রাখা বাঞ্ছনীয় পাওয়ার প্লেনএবংস্থল সমতল. উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট ডিজাইনে, বাস ফরম্যাটের পরিবর্তে স্তরগুলিতে পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন করা সাধারণত আরও কার্যকর, যাতে লুপটি সর্বনিম্ন প্রতিবন্ধকতার সাথে ধারাবাহিকভাবে পথ অনুসরণ করে তা নিশ্চিত করে। উপরন্তু, পাওয়ার বোর্ড একটি প্রদান করেসংকেত লুপপিসিবিতে উত্পন্ন এবং প্রাপ্ত সমস্ত সিগন্যালের জন্য, যার ফলে সিগন্যাল লুপ কমানো যায় এবং শব্দ কমানো যায়।
- কমন মোড ফিল্ড ইন্টারফারেন্স: এই ধরনের হস্তক্ষেপ পাওয়ার সাপ্লাই এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে শব্দের সাথে সম্পর্কিত। এটি বিঘ্নিত সার্কিট দ্বারা গঠিত একটি লুপ এবং সাধারণ রেফারেন্স পৃষ্ঠের ফলে সাধারণ মোড ভোল্টেজ দ্বারা সৃষ্ট হস্তক্ষেপ থেকে উদ্ভূত হয়। মাত্রা আপেক্ষিক বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে এবং এর তীব্রতা তুলনামূলকভাবে কম।
এই পরিস্থিতিতে, কারেন্ট (আইসি) হ্রাস সিরিজে একটি সাধারণ-মোড ভোল্টেজের দিকে নিয়ে যায়বর্তমান লুপ, প্রাপ্তি বিভাগ প্রভাবিত. যদিচৌম্বক ক্ষেত্রপ্রাধান্য পায়, সিরিজ গ্রাউন্ড লুপে উৎপন্ন সাধারণ মোড ভোল্টেজ সূত্র দ্বারা দেওয়া হয়:
সূত্রে ΔB (1) চৌম্বকীয় আবেশন তীব্রতার পরিবর্তনকে প্রতিনিধিত্ব করে, Wb/m এ পরিমাপ করা হয়2; S m-এ ক্ষেত্রফল নির্দেশ করে2.
একটি জন্যইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র, যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র মান জানা যায়, প্ররোচিত ভোল্টেজটি সমীকরণ (2) দ্বারা দেওয়া হয়, যা সাধারণত প্রযোজ্য হয় যখন L=150/F বা তার কম, যেখানে F প্রতিনিধিত্ব করেইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিMHz এ এই সীমা অতিক্রম করা হলে, সর্বাধিক প্ররোচিত ভোল্টেজের গণনা নিম্নরূপ সরলীকৃত করা যেতে পারে:
- ডিফারেনশিয়াল মোড ফিল্ড হস্তক্ষেপ: এটি পাওয়ার সাপ্লাই এবং এর মধ্যে হস্তক্ষেপ বোঝায়ইনপুট এবং আউটপুট পাওয়ার লাইনs. প্রকৃত PCB ডিজাইনে, লেখক লক্ষ্য করেছেন যে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দে এর অবদান ন্যূনতম, এবং তাই এখানে বাদ দেওয়া যেতে পারে।
- ইন্টারলাইন হস্তক্ষেপ: এই ধরনের হস্তক্ষেপ পাওয়ার লাইনের মধ্যে হস্তক্ষেপের সাথে সম্পর্কিত। যখন দুটি ভিন্ন সমান্তরাল সার্কিটের মধ্যে মিউচুয়াল ক্যাপাসিট্যান্স (C) এবং মিউচুয়াল ইন্ডাকট্যান্স (M1-2) থাকে, ইন্টারফারেন্স সোর্স সার্কিটে ভোল্টেজ (ভিসি) এবং কারেন্ট (আইসি) থাকলে ইন্টারফেরড সার্কিটে হস্তক্ষেপ প্রকাশ পাবে:
- ক্যাপাসিটিভ ইম্পিডেন্সের মাধ্যমে মিলিত ভোল্টেজটি সমীকরণ (4) দ্বারা দেওয়া হয়, যেখানে RV এর সমান্তরাল মানকে প্রতিনিধিত্ব করে।কাছাকাছি-শেষ প্রতিরোধএবংদূর-শেষ প্রতিরোধএরহস্তক্ষেপ সার্কিট.
- ইন্ডাকটিভ কাপলিংয়ের মাধ্যমে সিরিজ প্রতিরোধ: হস্তক্ষেপের উত্সে সাধারণ মোড শব্দ থাকলে, ইন্টারলাইন হস্তক্ষেপ সাধারণত সাধারণ মোড এবং ডিফারেনশিয়াল মোড উভয়েই প্রদর্শিত হয়।
- পাওয়ার লাইন কাপলিং: এই ঘটনাটি ঘটে যখন পাওয়ার লাইনটি অন্য ডিভাইসে হস্তক্ষেপ প্রেরণ করেইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপএসি বা ডিসি থেকে শক্তি উৎসএটি পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ হস্তক্ষেপের একটি পরোক্ষ ফর্ম উপস্থাপন করে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটs. এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ অগত্যা স্ব-উত্পাদিত নাও হতে পারে, তবে বাহ্যিক হস্তক্ষেপ আনয়নের ফলেও হতে পারে, যা নিজে থেকেই উৎপন্ন শব্দের সুপার ইমপোজিশন (বিকিরিত বা পরিচালিত) হতে পারে, যার ফলে অন্যান্য সার্কিট বা ডিভাইসগুলিতে হস্তক্ষেপ হয়।
- পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ হস্তক্ষেপ দূর করতে পাল্টা ব্যবস্থা
উপরে বিশ্লেষিত পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ হস্তক্ষেপের বিভিন্ন প্রকাশ এবং কারণ বিবেচনা করে, পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজের দিকে পরিচালিত অবস্থাগুলি বিশেষভাবে ব্যাহত হতে পারে, কার্যকরভাবে হস্তক্ষেপকে দমন করে। নিম্নলিখিত সমাধানগুলি সুপারিশ করা হয়:
- মনোযোগগর্ত মাধ্যমে বোর্ডs: গর্ত মাধ্যমে প্রয়োজনএচিং খোলাs উপরপাওয়ার সাপ্লাই স্তরতাদের উত্তরণ মিটমাট করা. পাওয়ার লেয়ার ওপেনিং খুব বড় হলে, এটি সিগন্যাল লুপকে প্রভাবিত করতে পারে, সিগন্যালকে বাইপাস করতে বাধ্য করে এবং লুপ এরিয়া এবং শব্দ বাড়ায়। যদি নির্দিষ্ট সিগন্যাল লাইন খোলার কাছাকাছি ঘনীভূত হয় এবং এই লুপটি ভাগ করে তবে সাধারণ প্রতিবন্ধকতা ক্রসস্ট্যাকের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
- তারের জন্য পর্যাপ্ত গ্রাউন্ড ওয়্যার: প্রতিটি সিগন্যালের নিজস্ব ডেডিকেটেড সিগন্যাল লুপ প্রয়োজন, যেখানে সংকেত এবং লুপ এলাকা যতটা সম্ভব ছোট রাখা হয়, সমান্তরাল প্রান্তিককরণ নিশ্চিত করে।
- পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ ফিল্টার স্থাপন: এই ফিল্টারটি কার্যকরভাবে অভ্যন্তরীণ পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ দমন করে, সিস্টেম উন্নত করেবিরোধী হস্তক্ষেপএবং নিরাপত্তা। এটি একটি দ্বিমুখী হিসাবে কাজ করেআরএফ ফিল্টার, পাওয়ার লাইন থেকে প্রবর্তিত শব্দ হস্তক্ষেপ ফিল্টার করা (অন্যান্য ডিভাইস থেকে হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ) এবং নিজেই উত্পন্ন শব্দ (অন্যান্য ডিভাইসের সাথে হস্তক্ষেপ এড়াতে), পাশাপাশি ক্রস-মোড সাধারণ মোড হস্তক্ষেপ।
- পাওয়ার আইসোলেশনট্রান্সফরমার: এটি এর সাধারণ-মোড গ্রাউন্ড লুপকে বিচ্ছিন্ন করেপাওয়ার সাপ্লাই লুপার সিগন্যাল তার, কার্যকরভাবে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে উত্পন্ন সাধারণ-মোড লুপ কারেন্ট আলাদা করে।
- পাওয়ার রেগুলেশন: একটি ক্লিনার পাওয়ার সাপ্লাই পুনরুদ্ধার করলে তা উল্লেখযোগ্যভাবে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দ কমাতে পারে।
- ওয়্যারিং: বিদ্যুৎ সরবরাহের ইনপুট এবং আউটপুট লাইনগুলিকে অস্তরক বোর্ডের প্রান্ত থেকে দূরে রাখতে হবে যাতে বিকিরণ তৈরি না হয় এবং অন্যান্য সার্কিট বা সরঞ্জামগুলিতে হস্তক্ষেপ না হয়।
- পৃথক অ্যানালগ এবং ডিজিটাল পাওয়ার সাপ্লাই: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসগুলি সাধারণত ডিজিটাল শব্দের প্রতি খুব সংবেদনশীল হয়, তাই দুটিকে আলাদা করা উচিত এবং পাওয়ার সাপ্লাই প্রবেশদ্বারে একসাথে সংযুক্ত করা উচিত। যদি একটি সংকেতকে এনালগ এবং ডিজিটাল উভয় ডোমেন অতিক্রম করতে হয়, তাহলে লুপ এলাকা কমাতে সিগন্যাল জুড়ে একটি লুপ স্থাপন করা যেতে পারে।
- বিভিন্ন স্তরের মধ্যে আলাদা পাওয়ার সাপ্লাইকে ওভারল্যাপ করা এড়িয়ে চলুন: পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্সের মাধ্যমে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আওয়াজকে সহজেই একত্রিত করা থেকে বিরত রাখতে তাদের স্তব্ধ করার চেষ্টা করুন।
- সংবেদনশীল উপাদানগুলি আলাদা করুন: ফেজ-লকড লুপ (পিএলএল) এর মতো উপাদানগুলি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং যতটা সম্ভব পাওয়ার সাপ্লাই থেকে দূরে রাখা উচিত।
- পাওয়ার কর্ড স্থাপন: সিগন্যাল লাইনের পাশে একটি পাওয়ার লাইন স্থাপন করা, সিগন্যাল লুপ কমাতে এবং শব্দ হ্রাস অর্জন করতে পারে।
- বাইপাস পাথ গ্রাউন্ডিং: সার্কিট বোর্ডে পাওয়ার সাপ্লাই হস্তক্ষেপ এবং বাহ্যিক পাওয়ার সাপ্লাই হস্তক্ষেপের কারণে সঞ্চিত শব্দ রোধ করতে, বাইপাস পাথটি হস্তক্ষেপের পথে (বিকিরণ ব্যতীত) গ্রাউন্ড করা যেতে পারে, যাতে শব্দকে মাটিতে বাইপাস করা যায় এবং হস্তক্ষেপ এড়ানো যায়। অন্যান্য ডিভাইস এবং সরঞ্জাম।
উপসংহারে:পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ, পাওয়ার সাপ্লাই থেকে প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে উত্পন্ন হোক না কেন, সার্কিটে হস্তক্ষেপ করে। সার্কিটের উপর এর প্রভাবকে দমন করার সময়, একটি সাধারণ নীতি অনুসরণ করা উচিত: সার্কিটে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দের প্রভাব কমিয়ে আনার সাথে সাথে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দের অবক্ষয় রোধ করার জন্য পাওয়ার সাপ্লাইয়ের উপর বাহ্যিক কারণ বা সার্কিটের প্রভাব কমিয়ে দিন।