पीसीबी डिजाइन में गार्ड ट्रेस / रिंग को लागू करना


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मैंने यहाँ पढ़ा है और पीसीबी गार्ड ट्रेस / रिंग के बारे में कुछ लेख हैं। लेकिन उनमें से किसी ने भी चर्चा नहीं की कि इसे सही तरीके से कैसे निहित किया जाए। मुझे कुछ तस्वीरें मिलीं और तुलना की गई कि इस समय मेरी मदद नहीं कर सकती!

जो मैं जानना चाहता हूं कि मैं निम्नलिखित सर्किट को अधिक वर्तमान-रिसाव प्रमाण कैसे बना सकता हूं (डिजाइन के मामले में - मुझे पता है कि पीसीबी सामग्री और एसआईआर एक बड़ा नियम निभाता है)।यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

सर्किट 30V तक प्रतिरोधों के माध्यम से आपूर्ति करेगा और प्रत्येक रोकनेवाला संधारित्र से जुड़ा हुआ है। प्रत्येक संधारित्र तब एक स्विच मैट्रिक्स से जुड़ा होता है और अंत में स्विच मैट्रिक्स से एकल आउटपुट कैपेसिटर के रिसाव वर्तमान को मापने के लिए एक पिकोमीटर से जुड़ा होता है।

मैं सोच रहा हूं कि मुझे सर्किट में लीकेज करंट की परवाह करनी चाहिए या नहीं! यदि हां, तो मैं इसे कैसे सुधार सकता हूं?

यह मेरा परीक्षण सर्किट है:

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मैं कैपेसिटर को केवल वायर द्वारा सर्किट में जोड़ने के बारे में सोच रहा हूं, जो कि मेरे द्वारा डिज़ाइन किए गए छोटे सर्किट में एक वायर द्वारा टांका लगाने वाले संधारित्र का एक पिन है, और दूसरा पिन भी बीएनसी शील्ड को मिलाए गए तार के साथ है जो पिकोमीटरमीटर में जाता है और है वोल्टेज स्रोत (SMU) के साथ आम तौर पर


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कैपेसिटर आपके लेआउट में कहां बैठते हैं? आपको निश्चित रूप से प्रतिरोधों के चारों ओर एक गार्ड रिंग की आवश्यकता नहीं है - वर्तमान प्रतिरोधों के माध्यम से "रिसाव" बहुत होगा। आपको क्या जरूरत है, जैसा कि मैं समझता हूं, यह सुनिश्चित करना है कि प्रत्येक संधारित्र के दो टर्मिनलों के बीच या संधारित्र के स्विच किए गए टर्मिनल से जमीन तक, परीक्षण के तहत संधारित्र के अलावा कोई रिसाव मार्ग नहीं है।
फोटॉन

मैं कैपेसिटर को केवल वायर द्वारा सर्किट में जोड़ने के बारे में सोच रहा हूं, जो कि मेरे द्वारा डिज़ाइन किए गए छोटे सर्किट में एक वायर द्वारा टांका लगाने वाले संधारित्र का एक पिन है, और दूसरा पिन भी बीएनसी शील्ड को मिलाए गए तार के साथ है जो पिकोमीटरमीटर में जाता है और है वोल्टेज स्रोत (SMU) के साथ आम तौर पर
सीनू

जवाबों:


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एक गार्ड रिंग पारंपरिक रूप से सतह रिसाव रिसाव से एक सर्किट में उच्च प्रतिबाधा नोड्स की रक्षा के लिए उपयोग किया जाता है। गार्ड रिंग तांबे का एक रिंग है जो निम्न-प्रतिबाधा स्रोत द्वारा उच्च प्रतिबाधा नोड के समान वोल्टेज में संचालित होता है। यह आमतौर पर एक सेशन- amp का इनपुट पिन होगा।

यहां एक धातु के लिए क्लासिक गार्ड रिंग लेआउट का एक उदाहरण राष्ट्रीय अर्ध- AN-241 से ऑप-एम्प कर सकता है :

गार्ड रिंग लेआउट

और यहाँ एक उदाहरण दिया गया है कि यह कैसे जुड़ा होगा, एनालॉग की एनालॉग डायलॉग पत्रिका से :

गार्ड रिंग योजनाबद्ध

प्रमुख विशेषता यह है कि गार्ड रिंग एक नोड से जुड़ा होता है जिसे उसी वोल्टेज पर संचालित किया जाएगा, जिसे उच्च प्रतिबाधा नोड संरक्षित किया जा रहा है, लेकिन बहुत कम स्रोत प्रतिबाधा के साथ।

ध्यान दें कि सभी विक्रेता वेबसाइट समान नहीं बनाई गई हैं। माइक्रोचिप AN1258 कम प्रतिबाधा जाल के आसपास एक गार्ड रिंग बनाने के लिए उच्च प्रतिबाधा जाल का उपयोग करने की सिफारिश करता है --- ऐसा न करें।

अब अपने विशिष्ट मामले के लिए। जबकि आपके संधारित्र का अपरिवर्तित पक्ष कड़ाई से कम-प्रतिबाधा नोड नहीं है, क्योंकि जब आप माप कर रहे होते हैं, तो एमीटर खुद को काफी कम प्रतिबाधा पथ प्रदान करना चाहिए, यह अभी भी माप त्रुटियों का कारण बनने वाला है यदि किसी भी वर्तमान को जमीन तक पहुंचने का प्रयास करना चाहिए। उस नोड के बजाय दूसरे रास्ते से। यह इस तरह नोड के आसपास एक अंगूठी जोड़ने के लिए चोट नहीं होगा:

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एक अन्य उत्तर के विपरीत, मैं रिंग के भीतर संधारित्र के संचालित पक्ष को शामिल नहीं करूंगा, क्योंकि यह एक कम प्रतिबाधा नोड है, जिसे काफी उच्च वोल्टेज के लिए प्रेरित किया जा रहा है। हालाँकि, आपने यह संकेत दिया है कि शुद्ध रूप से पीसीबी पर भौतिक रूप से स्थित नहीं है, इसलिए यह सलाह काफी हद तक गलत है। उच्च प्रतिबाधा जाल होने के नाते मूल रूप से हवा में तैर रहा है, इसे किसी भी मामले में रिसाव से अच्छी तरह से संरक्षित किया जाना चाहिए।


बहुत बहुत धन्यवाद, यह वास्तव में चर्चा की मैं क्या देख रहा था।
सीन87

मुझे समझ नहीं आता कि नॉन-इनवर्टिंग वर्जन में रिंग इनवर्टिंग इनपुट से क्यों जुड़ा होता है।

@endolith, ऐसा लगता है कि वे पीड़ित नोड से बहुत कम संभावित अंतर के साथ अंगूठी को एक नोड में बांधने पर जोर देते हैं। इनवर्टिंग-इनपुट नोड सबसे कम-प्रतिबाधा नोड है जो इनपुट नोड के समान क्षमता पर है।
फोटॉन

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आपकी बिजली आपूर्ति डीसी है। आपने लिखा है कि आप एक पिकोमीटर के साथ आउटपुट को मापेंगे। इसका मतलब है कि आपका वर्तमान पीए श्रेणी में है। उच्च प्रतिबाधा सर्किट की रक्षा करने वाली गार्ड रिंग एक बुरा विचार नहीं है। तो, आपके योजनाबद्ध में उच्च प्रतिबाधा क्या है और क्या नहीं है? Picoammeter इनपुट, निश्चित रूप से उच्च प्रतिबाधा है। 12V बिजली की आपूर्ति, निश्चित रूप से नहीं है।

यहां बताया गया है कि मैं यह कैसे करूंगा। ध्यान दें कि रिंग R1 के पिनों के बीच चलती है, S2 के पिनों के बीच, पिक्सोमीटर के पिनों के बीच:

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रिंग को किससे जोड़ना है? गार्ड रिंग को जमीन पर कम प्रतिबाधा पथ होना चाहिए। सबसे अच्छा तरीका यह है कि संकेत के रूप में लगभग उसी वोल्टेज पर गार्ड की अंगूठी है, जो अंगूठी की रक्षा कर रही है। इस तरह, सिग्नल और रिंग के बीच का रिसाव छोटा होगा, क्योंकि उनके बीच वोल्टेज का अंतर छोटा होता है। कभी-कभी, रिंग को जीएनडी से जोड़ने का काम करता है। कभी-कभी, आपको एक गार्ड एम्पलीफायर की आवश्यकता होती है (इसे देखें)।

-Nick

डीसी रिसाव को कम करने के लिए पीएस तरीके आयोजित या विकिरणित ईएमआई का मुकाबला करने के लिए अलग हैं।


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कृपया इस उद्देश्य के लिए निम्न लिंक का उपयोग करें:

अध्याय 12: मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) डिजाइन ISSUES है

यह आपके लिए बहुत उपयोगी होगा।


कृपया सामग्री को सारांशित करें, अकेले लिंक स्वीकार्य उत्तर नहीं हैं।
एंडोलिथ

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गार्ड की अंगूठी (कुछ) की जरूरत नहीं है। ईएमआई कारणों से आप सिग्नल या पावर को ग्राउंड प्लेन के किनारे पर चलाना नहीं चाहते हैं। यदि ग्राउंड प्लेन के किनारे तक सिग्नल (एक अलग परत पर) रूट किया गया था, तो ईएमआई साइड से बाहर निकलने की संभावना है। बस उस मार्ग को संकेतित न करके, जिस किनारे तक आप नाटकीय ढंग से बाहर निकले ईएमआई को नाटकीय रूप से कम कर सकते हैं। मैं सिग्नल से ग्राउंड प्लेन एज तक की सटीक दूरी भूल जाता हूं, लेकिन यह कहीं न कहीं इंच इंच के पड़ोस में है।

बेशक, यह आश्चर्यचकित करता है कि उस इंच इंच के साथ क्या करना है जिसमें कुछ भी नहीं है। मेरे सहित कुछ PCB डिज़ाइनर क्या करते हैं, ग्राउंड प्लेन की परिधि के चारों ओर ग्राउंड ट्रेस लगाना है और फिर उस ट्रेस को प्लेन को लगभग हर 0.25 वीआईएस का उपयोग करके टाई करना है। मुझे नहीं लगता कि यह ईमानदारी से ऐसा करने से चीजों में सुधार होता है। अंतराल, लेकिन यह सिद्धांत में अच्छा लगता है, चीजों को चोट नहीं पहुंचाता है, और कम से कम वहां संकेतों को मार्ग नहीं करने के लिए एक अच्छा अनुस्मारक प्रदान करता है।

बिजली की परतें समान रूप से की जानी चाहिए, इसमें उन्हें जमीन के विमान के किनारे से वापस खींच लिया जाना चाहिए। मैं अभी आगे बढ़ता हूं और पावर प्लेन की परत पर एक ग्राउंड रिंग डालता हूं, और इसे पहले की तरह जमीन पर बांध देता हूं। सिग्नल परतों की तरह, यह पावर प्लेन को "स्वचालित रूप से" खींचने का एक अच्छा तरीका प्रदान करता है।

यह विधि पीसीबी पर लागू नहीं होती है, जिसके पास जमीनी विमान नहीं है। इस तरह के पीसीबी के चारों ओर ग्राउंड रिंग रखने से चीजें खराब हो सकती हैं, बेहतर नहीं, अगर वह रिंग किसी करंट को ले जाए।

मुझे विश्वास नहीं है कि यह रिसाव के लिए कुछ भी करेगा, हालांकि ईएमआई दोनों तरीकों से काम करता है। कोई भी सर्किट जो EMI को प्रसारित करता है वह EMI भी प्राप्त कर सकता है। इसलिए इस दृष्टिकोण से यह आपके डिजाइन को बाहरी ईएमआई हस्तक्षेप के प्रति अधिक सहिष्णु बना सकता है।


अच्छी जानकारी के लिए धन्यवाद, इसलिए मेरे मामले में, मुझे इसके बारे में चिंतित नहीं होना चाहिए?
सीनू

हाँ। इसके बारे में चिंता मत करो।

अब जब आपने कहा था कि, मुझे लगता है कि मुझे उस ट्रेस को हटा देना चाहिए जो मैं पीसीबी के आसपास खींचता हूं। मैं सोच रहा हूं कि वहां क्या होता है?
सीनू

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@ S8787, एक उत्तर को स्वीकार करने के लिए इतनी जल्दी मत बनो ... दूसरों को प्रतिक्रिया देने के लिए कुछ समय दें। मेरे पास विचार था कि आप उच्च-प्रतिबाधा सर्किट में रिसाव को रोकने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली गार्ड रिंग के प्रकार के बारे में पूछ रहे थे, जबकि डेविड आपको ईएमआई परिरक्षण के बारे में जवाब दे रहा है। ये एक ही प्रकार की समस्या नहीं हैं ... और मुझे नहीं लगता कि डेविड विशेष रूप से आपके द्वारा पूछे गए प्रश्न को संबोधित कर रहे हैं।
फोटॉन

हाँ, आप सही हैं ... मैं वास्तव में उलझन में हूँ कि मुझे अपने मामले में क्या ध्यान रखना होगा।
सीनू
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