តើស្រទាប់ដី AGND និង DGND គួរតែត្រូវបានបំបែក?
ចម្លើយសាមញ្ញគឺវាអាស្រ័យទៅលើស្ថានភាព ហើយចម្លើយលម្អិតគឺជាធម្មតាមិនត្រូវបានគេបំបែកចេញពីគ្នាទេ។ដោយសារតែក្នុងករណីភាគច្រើនការបំបែកស្រទាប់ដីនឹងបង្កើនអាំងឌុចស្យុងនៃចរន្តត្រឡប់មកវិញដែលនាំមកនូវគ្រោះថ្នាក់ច្រើនជាងផលល្អ។រូបមន្ត V = L(di/dt) បង្ហាញថា នៅពេលអាំងឌុចស្យុងកើនឡើង សំលេងរំខានវ៉ុលកើនឡើង។ហើយនៅពេលដែលចរន្តប្តូរកើនឡើង (ដោយសារតែអត្រាគំរូនៃកម្មវិធីបម្លែងកើនឡើង) វ៉ុលក៏នឹងកើនឡើងផងដែរ។ដូច្នេះស្រទាប់ដីគួរតែត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នា។
ឧទាហរណ៏មួយគឺថានៅក្នុងកម្មវិធីមួយចំនួន ដើម្បីអនុលោមតាមតម្រូវការការរចនាបែបប្រពៃណី ថាមពលរថយន្តក្រុងកខ្វក់ ឬសៀគ្វីឌីជីថលត្រូវតែដាក់នៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់ ប៉ុន្តែក៏មានដែនកំណត់ទំហំផងដែរ ដែលធ្វើឱ្យក្រុមប្រឹក្សាភិបាលមិនអាចសម្រេចបាននូវភាគថាសប្លង់ដ៏ល្អនៅក្នុងនេះ។ ករណី ស្រទាប់ដីដាច់ដោយឡែក គឺជាគន្លឹះដើម្បីសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដើម្បីឱ្យការរចនាទាំងមូលមានប្រសិទ្ធភាព ស្រទាប់ដីទាំងនេះត្រូវតែភ្ជាប់ជាមួយគ្នានៅកន្លែងណាមួយនៅលើក្តារដោយស្ពាន ឬចំណុចតភ្ជាប់។ដូច្នេះចំណុចតភ្ជាប់គួរតែត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នានៅទូទាំងស្រទាប់ដីដែលបំបែក។នៅទីបំផុត ជាញឹកញាប់នឹងមានចំណុចតភ្ជាប់មួយនៅលើ PCB ដែលក្លាយជាទីតាំងដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ការត្រឡប់ចរន្តដើម្បីឆ្លងកាត់ដោយមិនបណ្តាលឱ្យមានការរិចរិលក្នុងដំណើរការ។ចំណុចតភ្ជាប់នេះជាធម្មតាមានទីតាំងនៅជិត ឬខាងក្រោមឧបករណ៍បំប្លែង។
នៅពេលរចនាស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពល សូមប្រើដានទង់ដែងទាំងអស់ដែលមានសម្រាប់ស្រទាប់ទាំងនេះ។ប្រសិនបើអាចធ្វើបាន សូមកុំអនុញ្ញាតឱ្យស្រទាប់ទាំងនេះចែករំលែកការតម្រឹម ព្រោះការតម្រឹមបន្ថែម និងខ្សែអាចបំផ្លាញស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដោយបំបែកវាទៅជាបំណែកតូចៗ។ស្រទាប់ថាមពលដែលបែកខ្ញែកជាលទ្ធផលអាចច្របាច់ផ្លូវបច្ចុប្បន្នទៅកន្លែងដែលពួកគេត្រូវការបំផុត ពោលគឺម្ជុលថាមពលរបស់ឧបករណ៍បំលែង។ការច្របាច់ចរន្តរវាងច្រក និងការតម្រឹមបង្កើនភាពធន់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការធ្លាក់ចុះតង់ស្យុងបន្តិចនៅទូទាំងម្ជុលថាមពលរបស់ឧបករណ៍បំប្លែង។
ទីបំផុត ការដាក់ស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលគឺសំខាន់ណាស់។កុំដាក់ស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលឌីជីថលដែលមានសម្លេងរំខាននៅលើស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលអាណាឡូក ឬទាំងពីរអាចនៅតែជាគូ ទោះបីជាពួកវាស្ថិតនៅលើស្រទាប់ផ្សេងគ្នាក៏ដោយ។ដើម្បីកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការថយចុះនៃដំណើរការប្រព័ន្ធ ការរចនាគួរតែបំបែកប្រភេទនៃស្រទាប់ទាំងនេះ ជាជាងដាក់ជង់ពួកវាជាមួយគ្នានៅពេលណាដែលអាចធ្វើទៅបាន។
តើការរចនាប្រព័ន្ធចែកចាយថាមពលរបស់ PCB (PDS) អាចត្រូវបានមិនអើពើទេ?
គោលបំណងនៃការរចនានៃ PDS គឺដើម្បីកាត់បន្ថយការរំញ័រវ៉ុលដែលបានបង្កើតជាការឆ្លើយតបទៅនឹងតម្រូវការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបច្ចុប្បន្ន។សៀគ្វីទាំងអស់ត្រូវការចរន្ត ខ្លះមានតម្រូវការខ្ពស់ និងខ្លះទៀតដែលត្រូវការចរន្តដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ក្នុងអត្រាលឿនជាង។ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប ឬស្រទាប់ដីដែលបានបំបែកយ៉ាងពេញលេញ និងស្រទាប់ PCB ដ៏ល្អ កាត់បន្ថយការច្រៀកវ៉ុលដោយសារតែតម្រូវការបច្ចុប្បន្ននៃសៀគ្វី។ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើការរចនាត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរចរន្តនៃ 1A ហើយ impedance នៃ PDS គឺ 10mΩ នោះវ៉ុលអតិបរមាគឺ 10mV ។
ជាដំបូង រចនាសម្ព័ន្ធជង់ PCB គួរតែត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីគាំទ្រដល់ស្រទាប់ធំជាងនៃ capacitance ។ឧទាហរណ៍ ជង់ប្រាំមួយអាចមានស្រទាប់សញ្ញាកំពូល ស្រទាប់ដីទីមួយ ស្រទាប់ថាមពលទីមួយ ស្រទាប់ថាមពលទីពីរ ស្រទាប់ដីទីពីរ និងស្រទាប់សញ្ញាបាត។ស្រទាប់ដីទីមួយ និងស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលទីមួយត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធជង់ ហើយស្រទាប់ទាំងពីរនេះត្រូវបានដាក់ចម្ងាយពី 2 ទៅ 3 មីលពីគ្នាដើម្បីបង្កើតសមត្ថភាពស្រទាប់ខាងក្នុង។អត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យនៃ capacitor នេះគឺថាវាឥតគិតថ្លៃ ហើយគ្រាន់តែត្រូវការបញ្ជាក់នៅក្នុងកំណត់ត្រាផលិត PCB ប៉ុណ្ណោះ។ប្រសិនបើស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលត្រូវតែបំបែក ហើយមានរនាំងថាមពល VDD ច្រើននៅលើស្រទាប់តែមួយនោះ ស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលធំបំផុតដែលអាចធ្វើទៅបានគួរតែត្រូវបានប្រើ។កុំទុករន្ធទទេប៉ុន្តែក៏យកចិត្តទុកដាក់ចំពោះសៀគ្វីរសើបផងដែរ។នេះនឹងបង្កើនសមត្ថភាពអតិបរមានៃស្រទាប់ VDD នោះ។ប្រសិនបើការរចនាអនុញ្ញាតឱ្យមានស្រទាប់បន្ថែម ស្រទាប់ដីបន្ថែមពីរគួរតែត្រូវបានដាក់នៅចន្លោះស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលទីមួយ និងទីពីរ។នៅក្នុងករណីនៃគម្លាតស្នូលដូចគ្នាពី 2 ទៅ 3 មីល capacitance inherent នៃរចនាសម្ព័ន្ធ laminated នឹងត្រូវបានកើនឡើងទ្វេដងនៅពេលនេះ។
សម្រាប់ការបិទភ្ជាប់ PCB ដ៏ល្អ កុងទ័រ decoupling គួរតែត្រូវបានប្រើនៅចំណុចចាប់ផ្តើមនៃស្រទាប់ផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងជុំវិញ DUT ដែលនឹងធានាថា impedance PDS មានកម្រិតទាបលើជួរប្រេកង់ទាំងមូល។ការប្រើប្រាស់ចំនួននៃ 0.001µF ទៅ 100µF capacitor នឹងជួយគ្របដណ្តប់ជួរនេះ។វាមិនចាំបាច់ក្នុងការមាន capacitors នៅគ្រប់ទីកន្លែង;ឧបករណ៍បំប្លែងចតដោយផ្ទាល់ប្រឆាំងនឹង DUT នឹងបំពានច្បាប់ផលិតកម្មទាំងអស់។ប្រសិនបើវិធានការធ្ងន់ធ្ងរបែបនេះគឺចាំបាច់សៀគ្វីមានបញ្ហាផ្សេងទៀត។
សារៈសំខាន់នៃបន្ទះអេតចាយ (E-Pad)
នេះគឺជាទិដ្ឋភាពងាយស្រួលក្នុងការមើលរំលង ប៉ុន្តែវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អបំផុត និងការបញ្ចេញកំដៅនៃការរចនា PCB ។
បន្ទះលាតត្រដាង (Pin 0) សំដៅលើបន្ទះនៅក្រោម IC ល្បឿនលឿនទំនើបបំផុត ហើយវាគឺជាការតភ្ជាប់ដ៏សំខាន់មួយ ដែលតាមរយៈមូលដ្ឋានខាងក្នុងទាំងអស់នៃបន្ទះឈីបត្រូវបានភ្ជាប់ទៅចំណុចកណ្តាលនៅក្រោមឧបករណ៍។វត្តមាននៃបន្ទះដែលលាតត្រដាងអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍បំប្លែង និងឧបករណ៍ពង្រីកជាច្រើនដើម្បីលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ម្ជុលដី។គន្លឹះគឺបង្កើតការតភ្ជាប់អគ្គិសនីដែលមានស្ថេរភាព និងអាចទុកចិត្តបាន និងការតភ្ជាប់កម្ដៅនៅពេលដាក់បន្ទះនេះទៅ PCB បើមិនដូច្នេះទេប្រព័ន្ធអាចរងការខូចខាតយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។
ការតភ្ជាប់អគ្គិសនី និងកម្ដៅដ៏ល្អប្រសើរសម្រាប់បន្ទះដែលលាតត្រដាងអាចសម្រេចបានដោយធ្វើតាមបីជំហាន។ជាដំបូង ប្រសិនបើអាចធ្វើទៅបាន បន្ទះដែលលាតត្រដាងគួរត្រូវបានចម្លងនៅលើស្រទាប់ PCB នីមួយៗ ដែលនឹងផ្តល់នូវការតភ្ជាប់កម្ដៅកាន់តែក្រាស់សម្រាប់ដីទាំងអស់ ហើយដូច្នេះការសាយភាយកំដៅបានលឿន ជាពិសេសមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ឧបករណ៍ថាមពលខ្ពស់។នៅផ្នែកខាងអគ្គិសនី វានឹងផ្តល់នូវការភ្ជាប់ equipotential ដ៏ល្អសម្រាប់ស្រទាប់ដីទាំងអស់។នៅពេលចម្លងបន្ទះដែលលាតត្រដាងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម វាអាចប្រើជាចំណុចដីបំបែក និងជាកន្លែងសម្រាប់ដាក់ឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ។
បន្ទាប់មក បំបែកបន្ទះដែលលាតត្រដាងទៅជាផ្នែកដែលដូចគ្នាបេះបិទច្រើន។រូបរាងក្តារបន្ទះគឺល្អបំផុត ហើយអាចសម្រេចបានដោយក្រឡាចត្រង្គអេក្រង់ ឬម៉ាសបិទមុខ។ក្នុងអំឡុងពេលនៃការជួបប្រជុំគ្នា reflow វាមិនអាចកំណត់ពីរបៀបដែលការបិទភ្ជាប់ solder ហូរដើម្បីបង្កើតការតភ្ជាប់រវាងឧបករណ៍និង PCB ដូច្នេះការតភ្ជាប់អាចមានវត្តមានប៉ុន្តែមិនស្មើគ្នាចែកចាយឬអាក្រក់ជាងនេះការតភ្ជាប់គឺតូចនិងមានទីតាំងនៅជ្រុង។ការបែងចែកបន្ទះដែលលាតត្រដាងទៅជាផ្នែកតូចៗអនុញ្ញាតឱ្យតំបន់នីមួយៗមានចំណុចតភ្ជាប់ ដូច្នេះធានាបាននូវការតភ្ជាប់ដែលអាចទុកចិត្តបានសូម្បីតែរវាងឧបករណ៍ និង PCB ។
ជាចុងក្រោយ វាគួរតែត្រូវបានធានាថា ផ្នែកនីមួយៗមានរន្ធលើសពីរន្ធទៅនឹងដី។ជាធម្មតាតំបន់នេះមានទំហំធំល្មមអាចផ្ទុកផ្លូវបានច្រើន។មុនពេលដំឡើង ត្រូវប្រាកដថាត្រូវបំពេញច្រកនីមួយៗដោយបិទភ្ជាប់ solder ឬ epoxy ។ជំហាននេះគឺមានសារៈសំខាន់ដើម្បីធានាថា បន្ទះបិទភ្ជាប់ដែលលាតត្រដាងមិនហូរចូលទៅក្នុងបែហោងធ្មែញ ដែលនឹងកាត់បន្ថយឱកាសនៃការតភ្ជាប់ត្រឹមត្រូវ។
បញ្ហានៃការភ្ជាប់គ្នារវាងស្រទាប់នៅក្នុង PCB
នៅក្នុងការរចនា PCB ខ្សែភ្លើងប្លង់នៃឧបករណ៍បំលែងល្បឿនលឿនមួយចំនួននឹងជៀសមិនរួចមានស្រទាប់សៀគ្វីមួយឆ្លងកាត់គូជាមួយមួយទៀត។ក្នុងករណីខ្លះ ស្រទាប់អាណាឡូកដែលប្រកាន់អក្សរតូចធំ (ថាមពល ដី ឬសញ្ញា) អាចស្ថិតនៅពីលើស្រទាប់ឌីជីថលដែលមានសំលេងរំខានខ្ពស់។អ្នករចនាភាគច្រើនគិតថានេះមិនពាក់ព័ន្ធទេព្រោះស្រទាប់ទាំងនេះមានទីតាំងនៅលើស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នា។តើនេះជាករណីទេ?សូមក្រឡេកមើលការធ្វើតេស្តសាមញ្ញ។
ជ្រើសរើសស្រទាប់មួយនៅជាប់គ្នា ហើយចាក់សញ្ញានៅកម្រិតនោះ បន្ទាប់មកភ្ជាប់ស្រទាប់ឆ្លងកាត់ទៅឧបករណ៍វិភាគវិសាលគម។ដូចដែលអ្នកអាចឃើញមានសញ្ញាជាច្រើនដែលភ្ជាប់ជាមួយស្រទាប់ដែលនៅជាប់គ្នា។ទោះបីជាមានគំលាត 40 មីលក៏ដោយ ក៏វាយល់ថាស្រទាប់ដែលនៅជាប់គ្នានៅតែបង្កើតជា capacitance ដូច្នេះនៅប្រេកង់មួយចំនួន សញ្ញានឹងនៅតែត្រូវបានភ្ជាប់ពីស្រទាប់មួយទៅស្រទាប់មួយទៀត។
ដោយសន្មត់ថាផ្នែកឌីជីថលដែលមានសំលេងរំខានខ្ពស់នៅលើស្រទាប់មួយមានសញ្ញា 1V ពីកុងតាក់ល្បឿនលឿន ស្រទាប់ដែលមិនដំណើរការនឹងឃើញសញ្ញា 1mV ភ្ជាប់ពីស្រទាប់ជំរុញនៅពេលដែលភាពឯកោរវាងស្រទាប់គឺ 60dB ។សម្រាប់ឧបករណ៍បំប្លែងអាណាឡូកទៅឌីជីថល 12 ប៊ីត (ADC) ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរខ្នាតពេញ 2Vp-p នេះមានន័យថា 2LSB (តិចតួចបំផុត) នៃការភ្ជាប់។សម្រាប់ប្រព័ន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យ នេះប្រហែលជាមិនមែនជាបញ្ហាទេ ប៉ុន្តែវាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថានៅពេលដែលដំណោះស្រាយត្រូវបានកើនឡើងពី 12 ទៅ 14 ប៊ីត ភាពប្រែប្រួលកើនឡើងដោយកត្តាបួន ហើយដូច្នេះកំហុសកើនឡើងដល់ 8LSB ។
ការមិនអើពើការភ្ជាប់ស្រទាប់ឆ្លងកាត់យន្តហោះ/ស្រទាប់ឈើឆ្កាង ប្រហែលជាមិនធ្វើឱ្យការរចនាប្រព័ន្ធបរាជ័យ ឬធ្វើឱ្យការរចនាចុះខ្សោយនោះទេ ប៉ុន្តែគេត្រូវតែមានការប្រុងប្រយ័ត្ន ព្រោះវាអាចមានការភ្ជាប់គ្នារវាងស្រទាប់ទាំងពីរច្រើនជាងអ្វីដែលរំពឹងទុក។
នេះគួរត្រូវបានកត់សម្គាល់នៅពេលដែលមានសំលេងរំខាន spurious coupling ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងវិសាលគមគោលដៅ។ជួនកាលខ្សែភ្លើងប្លង់អាចនាំអោយមានសញ្ញាអចេតនា ឬការភ្ជាប់ស្រទាប់ឆ្លងកាត់ទៅស្រទាប់ផ្សេងៗ។សូមចងចាំរឿងនេះនៅពេលបំបាត់កំហុសប្រព័ន្ធរសើប៖ បញ្ហាអាចស្ថិតនៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោម។
អត្ថបទដកស្រង់ចេញពីបណ្តាញ បើមានការខុសឆ្គង សូមទំនាក់ទំនងដើម្បីលុបចេញ សូមអរគុណ!
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែមេសា ឆ្នាំ ២០២២