মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড (পিসিবি) এর জগতে, ৫০, ৯০ এবং ১০০ ওহমের প্রতিরোধের মান সর্বত্রই বিদ্যমান। এই সংখ্যাগুলি স্বতঃস্ফূর্ত নয়, তারা কয়েক দশকের প্রকৌশল গবেষণার ফল।শিল্প সহযোগিতাউচ্চ গতির ডিজিটাল এবং আরএফ ডিজাইনের জন্য, সঠিক প্রতিবন্ধকতা নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণঃ এটি সংকেত প্রতিফলন প্রতিরোধ করে, ক্ষতি হ্রাস করে,এবং সংযোগকারীগুলির সাথে সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করে, ক্যাবল, এবং বাহ্যিক ডিভাইস.
এই গাইডটি ব্যাখ্যা করে যে কেন ৫০, ৯০ এবং ১০০ ওহম পিসিবি প্রতিরোধের জন্য সোনার মান হয়ে উঠেছে। আমরা প্রতিটি মানের পিছনে প্রযুক্তিগত নীতিতে ডুব দেব,তাদের ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন (আরএফ ট্রান্সিভার থেকে ইউএসবি পোর্ট পর্যন্ত), এবং এই মান উপেক্ষা করার পরিণতি. আপনি একটি 5G অ্যান্টেনা বা একটি ইউএসবি-সি ইন্টারফেস ডিজাইন করছেন কিনা, এই প্রতিবন্ধকতা মান বুঝতে আপনি সংকেত অখণ্ডতা অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করবে,ইএমআই হ্রাস, এবং নিশ্চিত করুন যে আপনার পিসিবি অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে নির্বিঘ্নে কাজ করে।
মূল বিষয়
1.50 ওহমঃ এক-শেষের আরএফ এবং উচ্চ-গতির ডিজিটাল ট্র্যাকগুলির জন্য সর্বজনীন মান, ভারসাম্য শক্তি হ্যান্ডলিং, সংকেত ক্ষতি এবং ভোল্টেজ সহনশীলতা 5 জি, ওয়াই-ফাই এবং এয়ারস্পেস সিস্টেমের জন্য সমালোচনামূলক।
2.90 ওহমঃ ইউএসবি ডিফারেনশিয়াল জোড়া (2.0/3.x) এর জন্য যান, ক্রসস্টককে হ্রাস করতে এবং ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের ডেটা রেটকে সর্বাধিক করতে বেছে নেওয়া হয়েছে।
3.100 ওহমঃ ইথারনেট, এইচডিএমআই এবং এসএটিএ ইন্টারফেসগুলিতে আধিপত্য বিস্তার করে, দীর্ঘ দূরত্ব জুড়ে পার্থক্য সংকেত দেওয়ার ক্ষেত্রে গোলমাল প্রতিরোধের জন্য অনুকূলিত।
4স্ট্যান্ডার্ডাইজেশনের উপকারিতাঃ এই মানগুলি ব্যবহার করে তারের, সংযোগকারী এবং পরীক্ষার সরঞ্জামগুলির সাথে সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করা হয়, নকশা জটিলতা এবং উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করা হয়।
5প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণঃ ট্র্যাক জ্যামিতি, সাবস্ট্র্যাট উপকরণ এবং স্তর স্ট্যাকআপ সরাসরি প্রতিবন্ধকতা প্রভাবিত করে এমনকি ছোট বিচ্যুতি সংকেত প্রতিফলন এবং ডেটা ত্রুটি হতে পারে।
পিসিবি প্রতিরোধের বিজ্ঞান
প্রতিবন্ধকতা (জেড) একটি সার্কিটের প্রতিবাদের পরিমাপ করে, প্রতিরোধ, ধারণক্ষমতা, এবং আনয়নকে একত্রিত করে।নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা নিশ্চিত করে যে সংকেতগুলি বিকৃতি ছাড়াই প্রসারিত হয়, বিশেষ করে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে (> 100MHz) । যখন প্রতিবন্ধকতা একটি ট্রেস বরাবর ধারাবাহিক হয়, সংকেত শক্তি উত্স থেকে লোড থেকে দক্ষতার সাথে স্থানান্তরিত হয়। অসঙ্গতি প্রতিফলন সৃষ্টি করে, যা ডেটা দূষিত করে,ইএমআই বৃদ্ধি, এবং পরিসীমা কমাতে.
পিসিবি ট্রেস প্রতিবন্ধকতা কী নির্ধারণ করে?
প্রতিবন্ধকতা পাঁচটি মূল কারণের উপর নির্ভর করে, যা ডিজাইন এবং উত্পাদনের সময় কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে হবেঃ
1.ট্র্যাক প্রস্থঃ বৃহত্তর ট্র্যাকগুলি প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে (আরও ক্যাপাসিট্যান্স), যখন সংকীর্ণ ট্র্যাকগুলি এটি বাড়ায়।
2.ট্র্যাক বেধঃ পাতলা তামা (0.5oz) এর তুলনায় ঘন তামা (যেমন, 2oz) প্রতিরোধের হ্রাস করে।
3.ডিলেক্ট্রিক বেধঃ ট্র্যাক এবং নিকটতম গ্রাউন্ড প্লেনের মধ্যে দূরত্ব √ আরও পুরু ডিয়েলেক্ট্রিকগুলি প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে।
4. ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক (Dk): FR-4 (Dk = 4.0 √ 4.8) এর মতো উপকরণগুলি ধীর সংকেত প্রসারণ করে; নিম্ন Dk উপকরণগুলি (যেমন, রজার্স 4350, Dk = 3.48) প্রতিবন্ধকতা বৃদ্ধি করে।
5ট্র্যাক স্পেসিংঃ ডিফারেনশিয়াল জোড়াগুলির জন্য, ক্যাপাসিটিভ কাপলিংয়ের কারণে আরও কাছাকাছি স্পেসিং প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে।
প্রকৌশলীরা এই ভেরিয়েবলগুলি গণনা করতে এবং উচ্চ-গতির ডিজাইনের জন্য ± 10% সহনশীলতার সাথে লক্ষ্য প্রতিবন্ধকতা অর্জন করতে ক্ষেত্র সমাধানকারী সরঞ্জামগুলি (যেমন, পোলার সি 8000) ব্যবহার করেন।
কেন 50 ওহম একক-শেষের ট্রেসের জন্য সার্বজনীন মানক
50 ওহম পিসিবিগুলিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত প্রতিবন্ধকতা, বিশেষত একক-শেষ আরএফ এবং উচ্চ-গতির ডিজিটাল সংকেতগুলির জন্য। এর আধিপত্য তিনটি সমালোচনামূলক পারফরম্যান্স মেট্রিকের নিখুঁত ভারসাম্য থেকে উদ্ভূতঃ
1শক্তি, ক্ষতি এবং ভোল্টেজ ভারসাম্য
প্রাথমিক আরএফ প্রকৌশলীরা আবিষ্কার করেছিলেন যে কোনও একক প্রতিরোধের মান তিনটি মূল পরামিতি অপ্টিমাইজ করতে পারে নাঃ
a. ন্যূনতম সংকেত ক্ষতিঃ ~ 77 ওহম (লম্বা দূরত্বের যোগাযোগের জন্য আদর্শ, যেমন মাইক্রোওয়েভ লিঙ্ক) ।
b. সর্বোচ্চ পাওয়ার হ্যান্ডলিংঃ ~৩০ ওহম (উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন ট্রান্সমিটারগুলিতে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু ভোল্টেজ ভাঙ্গনের ঝুঁকিতে থাকে) ।
c. সর্বোচ্চ ভোল্টেজ সহনশীলতাঃ ~ 60 ওহম (আর্কিং প্রতিরোধ করে কিন্তু উচ্চতর সংকেত ক্ষতি আছে) ।
50 ওহম প্রাকটিক্যাল সমঝোতা হিসাবে আবির্ভূত হয়, তিনটি বিভাগে গ্রহণযোগ্য কর্মক্ষমতা প্রদান করে।বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ৫জি বেস স্টেশন থেকে শুরু করে ওয়াই-ফাই রাউটার পর্যন্ত এই ভারসাম্য বিশেষ উপাদান ছাড়াই নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে.
2ক্যাবল এবং সংযোগকারীদের সাথে সামঞ্জস্য
50 ওহম স্ট্যান্ডার্ড করা হয়েছিল কারণ কোঅক্সিয়াল ক্যাবল, আরএফ সিস্টেমের মেরুদণ্ড, এই প্রতিবন্ধকতায় সেরা সম্পাদন করে। প্রাথমিক কোঅক্সিয়াল ডিজাইন (যেমন,RG-58) ক্ষয় হ্রাস এবং শক্তি স্থানান্তর সর্বাধিকীকরণের জন্য 50-ওহম প্রতিবন্ধকতা ব্যবহারএই ক্যাবলগুলির সাথে পিসিবিগুলি সংহত হওয়ার সাথে সাথে সংযোগকারীগুলিতে প্রতিরোধের অসঙ্গতি এড়ানোর জন্য 50 ওহম ডিফল্ট হয়ে ওঠে।
আজ, প্রায় সমস্ত আরএফ সংযোগকারী (এসএমএ, এন-টাইপ, বিএনসি) 50 ওহমের জন্য রেট করা হয়েছে, যা ওয়্যারলেস ডিজাইনে এই মানটি এড়ানো অসম্ভব করে তোলে।একটি 50 ওহম পিসিবি ট্র্যাক 50 ওহম সংযোগকারী এবং তারের সাথে যুক্ত একটি 50 ওহম সংযোগকারী এবং তারের 5 জি এবং রাডার সিস্টেমে পরিসীমা বজায় রাখার জন্য <1% সংকেত প্রতিফলন নিশ্চিত করে.
3FR-4 এর সাথে ব্যবহারিক উত্পাদন
FR-4, সর্বাধিক সাধারণ পিসিবি সাবস্ট্র্যাট, 50-ওহম ট্রেস অর্জনের সহজতর করে। একটি সাধারণ 4-স্তর FR-4 PCB (1.6mm পুরু) একটি 1oz তামার ট্রেস (13mils প্রশস্ত উপর 50ml একটি dielectric স্তর স্বাভাবিকভাবে 50 ওহম হিটএই সামঞ্জস্যতা উত্পাদন জটিলতা এবং খরচ হ্রাস করে, কারণ নির্মাতারা কঠোর প্রতিবন্ধকতা সহনশীলতা অর্জন করতে স্ট্যান্ডার্ড প্রক্রিয়া ব্যবহার করতে পারেন।
| প্যারামিটার |
FR-4-এ 50-ওহম ট্রেসের মান |
| ট্র্যাকের প্রস্থ |
১৩ মিলিমিটার (০.৩৩ মিমি) |
| তামার বেধ |
1 ওনস (35μm) |
| ডিলেক্ট্রিক বেধ |
৫০ মিলিমিটার (১.২৭ মিমি) |
| ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক (Dk) |
4.5 |
| সহনশীলতা |
±5 ওম |
4. বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশন 50 ওম এর
50 ওহম একক শেষ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত সঙ্গে কোন নকশা অপরিহার্যঃ
a.5G এবং সেলুলার: বেস স্টেশন, ছোট সেল এবং ব্যবহারকারী সরঞ্জাম (ইউই) 3GPP-সম্মত সংকেত সংক্রমণের জন্য 50-ওহম ট্র্যাকের উপর নির্ভর করে।
b.বিমান ও প্রতিরক্ষা: রাডার সিস্টেম, স্যাটেলাইট ট্রান্সিভার এবং সামরিক রেডিও নির্ভরযোগ্য দূরবর্তী যোগাযোগের জন্য 50 ওহম ব্যবহার করে।
c. টেস্ট সরঞ্জামঃ অ্যাসিলোস্কোপ, সিগন্যাল জেনারেটর এবং স্পেকট্রাম বিশ্লেষক 50 ওহমের জন্য ক্যালিব্রেট করা হয়, যা সঠিক পরিমাপ নিশ্চিত করে।
d.অটোমোটিভ রাডারঃ কমপ্যাক্ট ডিজাইনে ক্ষতি হ্রাস করতে 77GHz ADAS রাডার মডিউলগুলি 50-ওহ্মের ট্রেস ব্যবহার করে।
কেন ৯০ এবং ১০০ ওহম ডিফারেনশিয়াল জোড়ায় আধিপত্য বিস্তার করে
ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং দুটি পরিপূরক ট্র্যাক (পজিটিভ এবং নেগেটিভ) ব্যবহার করে উচ্চ গতির ডিজিটাল সিস্টেমে গোলমাল এবং ক্রসস্টক হ্রাস করে।ডিফারেনশিয়াল জোড়া ডিফারেনশিয়াল প্রতিবন্ধকতার উপর নির্ভর করে (দুটি ট্র্যাকের মধ্যে প্রতিবন্ধকতা), 90 এবং 100 ওহমের সাথে নির্দিষ্ট ইন্টারফেসের জন্য স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে আবির্ভূত হচ্ছে।
1. ৯০ ওমঃ ইউএসবি স্ট্যান্ডার্ড
ইউএসবি (ইউনিভার্সাল সেরিয়াল বাস) ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে বিপ্লব ঘটিয়েছে, এবং এর 90-ওহম ডিফারেনশিয়াল প্রতিবন্ধকতা গ্রহণ কোন দুর্ঘটনা ছিল না।ইউএসবি ইমপ্লিমেন্টার্স ফোরাম (ইউএসবি-আইএফ) তিনটি মূল চাহিদার ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য ৯০ ওহম বেছে নিয়েছে:
a. ডেটা রেটঃ ইউএসবি ২.০ (480 এমবিপিএস) এবং ইউএসবি 3.x (520 গিগাবাইট / সেকেন্ড) এর জন্য কম ক্রসটালক প্রয়োজন, যা 90-ওহম জোড়াগুলি সংকীর্ণ ট্রেস স্পেসিংয়ের মাধ্যমে অর্জন করে (সাধারণত 1 ওনস তামার জন্য 5 8 মিমি) ।
ক্যাবল সামঞ্জস্যতাঃ ইউএসবি ক্যাবলগুলি 90-ওহম প্রতিবন্ধকতার সাথে বাঁকা জোড়া ব্যবহার করে; মেলে পিসিবি ট্র্যাকগুলি সংযোগকারীগুলিতে প্রতিফলন রোধ করে।
c. উত্পাদনযোগ্যতাঃ স্ট্যান্ডার্ড FR-4 PCBs এ 90-ওহম জোড়া উত্পাদন করা সহজ। একটি সাধারণ ইউএসবি 3.0 ট্রেস (8mils প্রশস্ত, 6mils ব্যবধান, 1oz তামা) ±10% সহনশীলতার সাথে 90 ওহমকে আঘাত করে।
| ইউএসবি মান |
ডেটা রেট |
ডিফারেনশিয়াল ইম্পেডেন্স |
ট্রেস প্রস্থ / স্পেসিং (1 ওনস তামা) |
| ইউএসবি ২।0 |
৪৮০ এমবিপিএস |
90Ω ±15Ω |
৮ মিলি / ৬ মিলি |
| ইউএসবি ৩.২ জেনার ১ |
৫ জিবিপিএস |
90Ω ±7Ω |
৭ মিলি / ৫ মিলি |
| ইউএসবি ৪ |
৪০ গিগাবাইট / সেকেন্ড |
90Ω ±5Ω |
৬ মিলি / ৪ মিলি |
2. ১০০ ওহমঃ ইথারনেট, এইচডিএমআই, এবং এসএটিএ
দীর্ঘ দূরত্বের ডিজিটাল ইন্টারফেসে 100 ওহম হল ডিফারেনশিয়াল জোড়ার মান, যেখানে গোলমাল প্রতিরোধ ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণঃ
a. ইথারনেটঃ আইইইই 802.3 স্ট্যান্ডার্ড (10BASE-T থেকে 100GBASE-T) 100-ওহ্ম ডিফারেনশিয়াল প্রতিরোধের আদেশ দেয়। এই মানটি Cat5e / Cat6 তারের মধ্যে ক্রসট্যাককে হ্রাস করে, যা 100-ওহ্ম বাঁকা জোড়া ব্যবহার করে।পিসিবি ট্রেস (10মাইল প্রশস্ত), 8mils spacing) এই প্রতিবন্ধকতা মেলে, 100m+ দূরত্বের উপর নির্ভরযোগ্য ডেটা সংক্রমণ নিশ্চিত করে।
বি.এইচডিএমআইঃ হাই-ডেফিনিশন মাল্টিমিডিয়া ইন্টারফেস 48 গিগাবাইট / সেকেন্ড পর্যন্ত ভিডিও / অডিও সংকেত প্রেরণের জন্য 100-ওহম জোড়া ব্যবহার করে (এইচডিএমআই ২.১) । শক্ত প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ হোম থিয়েটার সিস্টেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ ইএমআই হ্রাস করে।
c.SATA: সিরিয়াল ATA ইন্টারফেস (হার্ড ড্রাইভে ব্যবহৃত) ন্যূনতম ত্রুটি সহ 6Gbps ডেটা রেট অর্জনের জন্য 100-ওহম জোড়ায় নির্ভর করে।
| ইন্টারফেস |
ডেটা রেট |
ডিফারেনশিয়াল ইম্পেডেন্স |
১০০ ওহমের মূল সুবিধা |
| ইথারনেট |
১০ ০১০০ গিগাবাইট / সেকেন্ড |
100Ω ±15Ω |
মাল্টি-জোড়া তারের মধ্যে ক্রসস্টক হ্রাস করে |
| এইচডিএমআই ২।1 |
৪৮ জিবিপিএস |
100Ω ±10Ω |
উচ্চ গতির ভিডিওতে ইএমআইকে কমিয়ে দেয় |
| এসএটিএ-৩ |
৬ জিবিপিএস |
100Ω ±20Ω |
1 মিটার তারের উপর সংকেত অখণ্ডতা নিশ্চিত করে |
3. কেন ডিফারেনশিয়াল ইম্পেড্যান্স একক শেষ থেকে ভিন্ন
ডিফারেনশিয়াল ইম্পেড্যান্স কেবল একক-শেষ মানের দ্বিগুণ নয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি 100 ওহম ডিফারেনশিয়াল জোড়া দুটি 50 ওহম একক-শেষ ট্র্যাক নিয়ে গঠিত নয়। পরিবর্তে,এটা দুই ট্রেস মধ্যে সংযোগ উপর নির্ভর করে:
a. ক্যাপাসিটিভ কপলিংঃ ঘনিষ্ঠ ট্র্যাক ক্যাপাসিট্যান্স বৃদ্ধি করে, ডিফারেনশিয়াল প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে।
b. ইন্ডাক্টিভ কপলিংঃ আরও সংকীর্ণ দূরত্ব লুপ ইন্ডাক্ট্যান্স হ্রাস করে, এছাড়াও প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে।
এই সংযোগের কারণে 90 ′′ 100 ওহম ডিফারেনশিয়াল জোড়াগুলির জন্য অনুকূল ′′ তারা অসাধারণভাবে ছোট ট্র্যাক স্পেসিংয়ের প্রয়োজন ছাড়াই সংযোগ এবং গোলমাল প্রতিরোধের ভারসাম্য বজায় রাখে।
স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধের মান উপেক্ষা করার পরিণতি
অ-মানক প্রতিবন্ধকতা ব্যবহার করা (উদাহরণস্বরূপ, আরএফ জন্য 60 ওহম, ইউএসবি জন্য 80 ওহম) একটি ছোট নকশা পছন্দ মত মনে হতে পারে, কিন্তু এটি পরিমাপযোগ্য কর্মক্ষমতা সমস্যা হতে পারেঃ
1. সিগন্যাল প্রতিফলন এবং তথ্য ত্রুটি
প্রতিবন্ধকতা অসঙ্গতিগুলির কারণে সংকেতগুলি বিচ্ছিন্নতা থেকে প্রতিফলিত হয় (উদাহরণস্বরূপ, একটি 50 ওহম ট্র্যাক 75 ওহমের সংযোগকারীতে সংযুক্ত) । এই প্রতিফলনগুলি মূল সংকেতের সাথে মিশে যায়, যা তৈরি করেঃ
a.Ringing: oscillations that corrupt digital data (e.g., a 1 becoming a 0) (রিংিংিংঃ ওসিলেশন যা ডিজিটাল ডেটা নষ্ট করে (উদাহরণস্বরূপ, একটি 1 একটি 0 হয়ে যায়) ।
b.Overshoot/Undershoot: ভোল্টেজ স্পাইক যা সংবেদনশীল উপাদান (যেমন, FPGAs) ক্ষতিগ্রস্ত করে।
c. টাইমিং জিটারঃ সিগন্যাল টাইমিংয়ের পরিবর্তন যা ডেটা রেট হ্রাস করে।
10Gbps এ, এমনকি 10% প্রতিবন্ধকতা অসম্পূর্ণতা (50 ওহম বনাম 55 ওহম) একটি উচ্চ-গতির লিঙ্ককে ব্যবহারযোগ্য না করার জন্য বিট ত্রুটির হার (বিইআর) 10x ′′ যথেষ্ট বাড়িয়ে তুলতে পারে।
2. ইএমআই বৃদ্ধি এবং নিয়ন্ত্রক ব্যর্থতা
অসম্পূর্ণ প্রতিবন্ধকতা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণ সৃষ্টি করে, কারণ প্রতিফলিত সংকেতগুলি ক্ষুদ্র অ্যান্টেনার মতো কাজ করে। এই ইএমআইঃ
a. নিকটবর্তী সার্কিটগুলির সাথে হস্তক্ষেপ (যেমন, একটি 5G মডিউল একটি GPS রিসিভারকে ব্যাহত করে) ।
এফসিসি/সিই পরীক্ষায় ব্যর্থতার কারণে পণ্যের প্রবর্তন বিলম্বিত হয়।
সি. অটোমোটিভ স্ট্যান্ডার্ড লঙ্ঘন (যেমন, সিআইএসপিআর ২৫), এডিএএস সিস্টেমের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
3ক্যাবল এবং পরীক্ষার সরঞ্জামের সাথে অসঙ্গতি
বেশিরভাগ অফ-দ্য-শেল্ফ উপাদান (ক্যাবল, সংযোগকারী, প্রোব) 50, 90, বা 100 ওহমের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। অ-মানক মানগুলি ব্যবহার করে কাস্টম উপাদানগুলিকে বাধ্য করে, যাঃ
a. খরচ ২০% থেকে ৫০% বৃদ্ধি (যেমন, কাস্টমাইজড ৬০ ওহম কোঅক্সিয়াল ক্যাবল) ।
(বিশেষ সংযোগকারীগুলির জন্য ১২ সপ্তাহের বেশি সময় প্রয়োজন হতে পারে) ।
c. পরীক্ষার বিকল্পগুলি সীমাবদ্ধ করুন (বেশিরভাগ অ্যাসিলস্কোপ এবং সিগন্যাল জেনারেটরগুলির 50 ওহ্ম ইনপুট রয়েছে) ।
4কেস স্টাডিঃ ১০ ওহমের অসঙ্গতির খরচ
ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইথারনেট সুইচগুলির একটি নির্মাতার ভুল করেই ৯০ ওহমের পরিবর্তে ১০০ ওহমের ডিফারেনশিয়াল ট্রেস ডিজাইন করা হয়েছে। ফলাফলঃ
a. সিগন্যাল প্রতিফলন 1Gbps এ 10% প্যাকেট ক্ষতির কারণ হয়।
b.পরীক্ষণ ও পুনরায় নকশা প্রকল্পের সময়রেখায় 8 সপ্তাহ যুক্ত করেছে।
গ. কাস্টমাইজড ৯০ ওহম ক্যাবলগুলি BOM খরচ প্রতি ইউনিট প্রতি ১৫ ডলার বৃদ্ধি করে।
d.পণ্যটি আইইইই ৮০২.৩ মেনে চলতে পারেনি, তাই এটি প্রত্যাহার করা প্রয়োজন।
পিসিবি ডিজাইনে নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা কীভাবে অর্জন করা যায়
৫০, ৯০ বা ১০০ ওহমের জন্য ডিজাইন করার জন্য জ্যামিতি, উপকরণ এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে যত্নশীল মনোযোগ প্রয়োজন। নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য এই পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
1. সঠিক সাবস্ট্র্যাট উপাদান নির্বাচন করুন
আপনার পিসিবি উপাদানটির ডাইলেক্ট্রিক ধ্রুবক (ডি কে) সরাসরি প্রতিবন্ধকতাকে প্রভাবিত করে।
a.FR-4: কম খরচে ডিজাইনের জন্য উপযুক্ত (Dk = 4.0 √ 4.8), কিন্তু Dk ফ্রিকোয়েন্সি এবং আর্দ্রতার সাথে পরিবর্তিত হয়।
b. রজার্স ৪৩৫০বিঃ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি (>১০ গিগাহার্জ) ডিজাইনের জন্য আদর্শ (Dk = ৩.৪৮ ± ০.০৫), তাপমাত্রা জুড়ে স্থিতিশীল প্রতিবন্ধকতা প্রদান করে।
c.পিটিএফই-ভিত্তিক উপকরণঃ এয়ারস্পেসে ব্যবহৃত হয় (ডি কে = ২.২), তবে ব্যয়বহুল এবং উত্পাদন করা কঠিন।
ডিফারেনশিয়াল জোড়ার জন্য (90/100 ওহম), FR-4 বেশিরভাগ ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য যথেষ্ট, যখন রজার্স উপকরণগুলি 10Gbps + ডিজাইনের জন্য সংরক্ষিত।
2. ট্রেস জ্যামিতি অপ্টিমাইজ করুন
ক্ষেত্র সমাধানকারী সরঞ্জাম ব্যবহার করুন ট্র্যাক প্রস্থ, দূরত্ব, এবং dielectric বেধ গণনা করতেঃ
a. একক-শেষ (50 ওহম): FR-4 (Dk = 4.5) এর উপর 1 ওনস তামার ট্রেস 50 মিলি ডাইলেক্ট্রিকের সাথে 13 মিলি প্রস্থের প্রয়োজন।
b.USB (90 ওহম): 50 মিলি ডায়েলক্ট্রিকের উপর 6 মিলি দূরত্বের সাথে দুটি 8 মিলি প্রস্থের ট্রেস 90 ওহম অর্জন করে।
c. ইথারনেট (১০০ ওহম): ৫০ মিলিমিটার ডায়েলেক্ট্রিকের উপর ৮ মিলিমিটার দূরত্বের সাথে ১০ মিলিমিটার প্রশস্ত দুটি ট্র্যাক ১০০ ওহম স্পর্শ করে।
সর্বদা ট্র্যাকের ঠিক নীচে একটি গ্রাউন্ড প্লেন অন্তর্ভুক্ত করুন, এটি প্রতিবন্ধকতা স্থিতিশীল করে এবং ইএমআই হ্রাস করে।
3আপনার নির্মাতার সাথে সহযোগিতা করুন
নির্মাতাদের অনন্য ক্ষমতা রয়েছে যা প্রতিবন্ধকতা প্রভাবিত করেঃ
a. ইটচিং টোলারেন্সঃ বেশিরভাগ দোকান ± 10% প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ অর্জন করে, তবে উচ্চ-শেষ নির্মাতারা (যেমন, এলটি সার্কিট) সমালোচনামূলক ডিজাইনের জন্য ± 5% অফার করে।
b.Material Variability: আপনার FR-4 বা Rogers উপাদান লটের জন্য Dk পরীক্ষার তথ্য অনুরোধ করুন, কারণ Dk ± 0 দ্বারা পরিবর্তিত হতে পারে।2.
c. স্ট্যাকআপ যাচাইকরণঃ ডাইলেকট্রিক বেধ এবং তামার ওজন নিশ্চিত করার জন্য প্রাক-উত্পাদন স্ট্যাকআপ প্রতিবেদন জিজ্ঞাসা করুন।
4. পরীক্ষা এবং বৈধতা
উত্পাদনের পরে, প্রতিরোধের সাথে যাচাই করুনঃ
a. টাইম ডোমেইন রিফ্লেক্টোমিট্রি (টিডিআর): ট্র্যাক বরাবর প্রতিরোধের গণনা করার জন্য প্রতিফলন পরিমাপ করে।
b.ভেক্টর নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক (ভিএনএ): ফ্রিকোয়েন্সি জুড়ে প্রতিবন্ধকতা পরীক্ষা করে (আরএফ ডিজাইনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ) ।
সিগন্যাল ইন্টিগ্রিটি সিমুলেশনঃ কীসাইট এডিএসের মতো সরঞ্জামগুলি চোখের ডায়াগ্রাম এবং বিইআর পূর্বাভাস দেয়, ইউএসবি ৩.২ বা ইথারনেটের মতো মানগুলির সাথে সম্মতি নিশ্চিত করে।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী: সাধারণ প্রতিবন্ধকতা পৌরাণিক কাহিনী এবং ভুল ধারণা
প্রশ্ন: আমি কি আরএফ ডিজাইনের জন্য ৫০ ওহমের পরিবর্তে ৭৫ ওহম ব্যবহার করতে পারি?
উত্তর: ৭৫ ওহম সংকেত হ্রাসকে কমিয়ে দেয় (ক্যাবল টিভিতে আদর্শ), কিন্তু বেশিরভাগ আরএফ সংযোগকারী, এম্প্লিফায়ার এবং পরীক্ষার সরঞ্জাম ৫০ ওহম ব্যবহার করে।একটি 75-ওহম PCB 50-ওহম উপাদানগুলির সাথে সংযুক্ত হলে 20-30% সংকেত প্রতিফলন ভোগ করবে, পরিসীমা হ্রাস এবং ইএমআই বৃদ্ধি।
প্রশ্ন: ইউএসবি এবং ইথারনেট কেন ভিন্ন ভিন্ন প্রতিবন্ধকতা ব্যবহার করে?
উত্তরঃ ইউএসবি কমপ্যাক্টনেসকে অগ্রাধিকার দেয় (ছোট ক্যাবল, সংকীর্ণ ট্র্যাক স্পেসিং), 90 ওহমের পক্ষে। ইথারনেট দীর্ঘ দূরত্বের সংক্রমণে (100 মি +) ফোকাস করে, যেখানে 100 ওহম মাল্টি-প্যারে ক্যাবলে ক্রসস্টক হ্রাস করে.এই মানগুলি তাদের নিজ নিজ মানদণ্ডের সাথে সংযুক্ত করা হয় যাতে ইন্টারঅপারিবিলিটি নিশ্চিত করা যায়।
প্রশ্ন: সমস্ত পিসিবি স্তরের কি নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা প্রয়োজন?
উত্তরঃ কেবলমাত্র উচ্চ-গতির সংকেত (> 100 এমবিপিএস) এর জন্য নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা প্রয়োজন। পাওয়ার, গ্রাউন্ড এবং নিম্ন-গতির ডিজিটাল স্তরগুলি (যেমন, আই 2 সি, এসপিআই) অনিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা ব্যবহার করতে পারে।
প্রশ্ন: প্রতিবন্ধকতা সহনশীলতা কতটুকু হওয়া উচিত?
উত্তরঃ বেশিরভাগ ডিজাইনের জন্য, ±10% গ্রহণযোগ্য। উচ্চ-গতির ইন্টারফেসের (যেমন, ইউএসবি 4, 100 জি ইথারনেট) বিইআর প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য ±5% প্রয়োজন। সামরিক / মহাকাশ ডিজাইনগুলি চরম নির্ভরযোগ্যতার জন্য ±3% নির্দিষ্ট করতে পারে।
প্রশ্নঃ একই পিসিবিতে আমি প্রতিরোধের মান মিশ্রিত করতে পারি?
উত্তরঃ হ্যাঁ, বেশিরভাগ পিসিবিতে 50-ওহম আরএফ ট্র্যাক, 90-ওহম ইউএসবি জোড়া এবং 100-ওহম ইথারনেট জোড়া রয়েছে। বিভিন্ন প্রতিবন্ধকতা ডোমেনের মধ্যে ক্রসস্টক প্রতিরোধের জন্য বিচ্ছিন্নতা (গ্রাউন্ড প্লেন, স্পেসিং) ব্যবহার করুন।
সিদ্ধান্ত
পিসিবি ডিজাইনে ৫০, ৯০ এবং ১০০ ওহমের আধিপত্য কোন দুর্ঘটনা নয়। এই মানগুলি পারফরম্যান্স, সামঞ্জস্যতা এবং উত্পাদনযোগ্যতার সর্বোত্তম ভারসাম্যকে উপস্থাপন করে।50 ওহম একক-শেষ আরএফ এবং উচ্চ গতির ডিজিটাল সিস্টেমে শ্রেষ্ঠত্ব, যখন 90 এবং 100 ওহম ইউএসবি, ইথারনেট, এবং এইচডিএমআইতে পার্থক্য সংকেতের চাহিদার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া হয়।প্রকৌশলীরা তাদের নকশা বিদ্যমান তারের সাথে নির্বিঘ্নে কাজ করে তা নিশ্চিত করে, সংযোগকারী এবং পরীক্ষার সরঞ্জামগুলি ঝুঁকি, ব্যয় এবং বাজারে আসার সময় হ্রাস করে।
এই প্রতিবন্ধকতা মানগুলি উপেক্ষা করা অপ্রয়োজনীয় জটিলতা প্রবর্তন করেঃ সংকেত প্রতিফলন, ইএমআই, এবং সামঞ্জস্যের সমস্যা যা প্রকল্পগুলি রেলপথ থেকে বেরিয়ে আসতে পারে।আপনি 5G স্মার্টফোন বা ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইথারনেট সুইচ ডিজাইন করছেন কিনা, নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা একটি পরবর্তি চিন্তা নয় এটি একটি মৌলিক নকশা নীতি যা সরাসরি কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রভাবিত করে।
উচ্চ-গতির প্রযুক্তিগুলি যেমন বিকশিত হয় (যেমন, 100 জি ইথারনেট, 6 জি ওয়্যারলেস), 50, 90 এবং 100 ওহম সমালোচনামূলক থাকবে।ইলেকট্রনিক্স শিল্পকে চালিত করে এমন আন্তঃক্রিয়াশীলতা বজায় রেখে নতুন উপকরণ এবং উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলির সাথে তাদের অভিযোজিত করার ক্ষমতা থেকে তাদের দীর্ঘায়ুতা আসে.
প্রকৌশলীদের জন্য, গ্রহণযোগ্যতা স্পষ্টঃ এই মানগুলি গ্রহণ করুন, প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ যাচাই করার জন্য নির্মাতাদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সহযোগিতা করুন এবং নকশা যাচাই করার জন্য সিমুলেশন সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করুন।আপনি PCBs তৈরি করবে যা ধারাবাহিক প্রদান, এমনকি সবচেয়ে চাহিদাপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা।
পরের বার যখন আপনি একটি পিসিবি লেআউট পর্যালোচনা করবেন, মনে রাখবেনঃ এই সংখ্যাগুলি ₹৫০, ₹৯০, ₹১০০ শুধু প্রতিরোধের মানের চেয়েও বেশি। এগুলি কয়েক দশকের প্রকৌশল জ্ঞানের ফল, যা নিশ্চিত করে যে আপনার ডিজাইনগুলি সংযোগ স্থাপন করে,যোগাযোগ, এবং উদ্দেশ্য অনুযায়ী কাজ করে।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
