1. نیٹ ورک سگنل کی وائرنگ کی ضروریات
عام طور پر نیٹ ورک کمیونیکیشن میں استعمال ہونے والی UTP CAT5e نیٹ ورک کیبل کی طرح، اس میں 1Mhz-100Mhz کی فریکوئنسی پر 100 ohms کی رکاوٹ ہے۔ لہذا، سگنل ٹرانسمیشن کی بہتر خصوصیات حاصل کرنے کے لیے، پی سی بی پر ہر ایک جوڑے کو 100 اوہم کی رکاوٹ کے ساتھ ڈیزائن/پیدا کرنے کی ضرورت ہے۔ . مثال کے طور پر، ESMARC EVB V5.0 میں، نیٹ ورک ڈیفرینشل سگنل لائنوں کے ہر جوڑے کی لائن کی چوڑائی 7 mil ہے، اور لائن کا فاصلہ 8 mil ہے۔ پی سی بی پروسیسنگ اور پروڈکشن دستاویزات/ میل میں، مائبادی کی ضروریات تجویز کی گئی ہیں: (لائن چوڑائی لائن اسپیسنگ لائن چوڑائی) 7mil-8mil-7mil، مائبادی 100 ohms۔ عام حالات میں، PCB مینوفیکچرر آپ کی ضروریات کے مطابق تانبے کی چادر کو دوبارہ ایڈجسٹ کرے گا تاکہ سگنل لائن کی رکاوٹ ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مطلوبہ قدر کے +/-10 کے اندر ہو۔
اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ ہائی فریکوئینسی ڈیفرینسل سگنل لائن پر سگنل فیز کا فرق کافی چھوٹا ہے، اس بات کو یقینی بنانا ضروری ہے کہ ہر جوڑے کی ڈیفرینشل لائنوں کی لمبائی ممکن حد تک یکساں ہو، یا زیادہ سے زیادہ لائن فرق کی لمبائی کو کنٹرول کرنے کے لیے۔ . نیٹ ورک کمیونیکیشن سگنل لائنوں کے لیے، سگنل لائنوں کی لمبائی کے زیادہ سے زیادہ فرق کو +/-25mil کے اندر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ 10Mbps/100Mbps نیٹ ورک کے لیے، اس کی TX اور RX کمیونیکیشن لائنیں نسبتاً آزاد ہیں، اس لیے اس کی TX اور RX ڈفرنشل لائنوں کی لمبائی کو الگ سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ 1000Mbps نیٹ ورک کے لیے، اس کے 4 جوڑوں کے فرق والے سگنلز کو ایک ہی وقت میں ڈیٹا منتقل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہٰذا، 1000Mbps نیٹ ورک انٹرفیس کی وائرنگ کے لیے، نہ صرف ہر جوڑے کی تفریق لائنوں کی لائن کی لمبائی کے فرق کو کنٹرول کرنا ضروری ہے، بلکہ تفریق لائنوں کے 4 جوڑوں کے درمیان فرق کو بھی کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ لائن کی لمبائی کا فرق۔ سرکٹ بورڈ کے EMI کے تقاضوں کو پورا کرنے کے لیے تفریق سگنل لائنوں کے ہر جوڑے کی لائن کا فاصلہ ہر سگنل لائن کی لائن کی چوڑائی سے زیادہ/برابر ہونا چاہیے۔ مثال کے طور پر، ESMARC EVB V5.0 میں، نیٹ ورک سگنل لائن کی لائن کی چوڑائی 7 mil ہے، اور تفریق لائن کی لائن کا فاصلہ 8 mil ہے۔
ذیل میں، مثال کے طور پر وضاحت کرنے کے لیے ESMARC EVB V5.0 تشخیصی بورڈ لیں۔
(شکل 1) (شکل 2)
شکل 1 CN8-1 1000Mbps نیٹ ورک انٹرفیس کی PCB روٹنگ ہے، اور شکل 2 CN8-2 10Mbps/1000Mbps نیٹ ورک انٹرفیس کی PCB روٹنگ ہے۔ یہ اعداد و شمار سے واضح طور پر دیکھا جا سکتا ہے کہ تفریق سگنل لائنوں کے ہر جوڑے کو ڈفرنشل وائرنگ کی ضروریات کے مطابق سختی سے وائرڈ کیا گیا ہے۔
(شکل 3)
شکل 3 1000Mbps نیٹ ورک انٹرفیس (CN8-1) کی ٹریس لمبائی کی پیرامیٹر ویلیو ہے۔ یہ پیرامیٹر EDA ٹول میں پایا جا سکتا ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں، NET1_TX 1000M_D0 ہے، NET1_RX 1000M_D1 ہے، علاوہ 1000M_D2 اور 1000M_D3 سگنل جمپر ریزسٹنس کے ذریعے، جو مل کر 1000Mbps انٹرفیس نیٹ ورک کے لیے مختلف سگنل لائنوں کے 4 جوڑے بناتے ہیں۔
پی سی بی لے آؤٹ ڈیزائن میں، جمپر ریزسٹرس کو 1000M_D2، 1000M_D3 ڈفرنسل سگنل لائنوں اور مدر بورڈ کے سگنل پنوں کے درمیان ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ان کے درمیان سگنل لائن کی لمبائی تقریباً 400 ملی لیٹر ہے، اس لیے ڈیفرینشل سگنل لائنوں کے چار جوڑوں کی لمبائی میں فرق نسبتاً کم ہے۔ یہ بنیادی طور پر 1000Mbps ماحول کے تحت مواصلات کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔
(شکل 4)
شکل 4 10Mbps/100Mbps نیٹ ورک انٹرفیس (CN8-2) ٹریس لینتھ پیرامیٹر ویلیو ہے۔ یہ پیرامیٹرز سے دیکھا جا سکتا ہے کہ 100Mbps نیٹ ورک انٹرفیس کے لیے، فرق سگنل لائن کی لمبائی کے دو جوڑے، TX اور RX، بالترتیب آزاد ہیں اور لائن کی لمبائی کو کنٹرول کرتے ہیں۔
(شکل 5)
شکل 5 میں دکھایا گیا ہے فرق سگنل لائنوں کا جوڑا 100M_NET2_RX۔ اس کی دو سگنل لائنوں (100M_TPRX2+, 100M_TPRX2-) کے درمیان لمبائی میں فرق تقریباً 20 mils ہے، جو نیٹ ورک کمیونیکیشن کے لیے تفریق روٹنگ کے ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
تفریق کی ضروریات اور پی سی بی لائن کی لمبائی کے کنٹرول کے مطابق روٹنگ کے علاوہ، یہ بھی نوٹ کرنا ضروری ہے کہ سگنل لائن بندرگاہ سے خارج ہونے کے بعد، دونوں سگنل لائنوں کو جلد از جلد برابر لمبائی کے ساتھ برتا جانا چاہیے۔ جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے:
شکل 6 میں، ڈیفرینشل سگنل لائن کا آؤٹ لیٹ سڈول ہے، لہذا آؤٹ لیٹ کے بعد، آپ براہ راست تفریق روٹنگ کی پیروی کر سکتے ہیں۔ شکل 7 میں، چونکہ تفریق سگنل لائن غیر متناسب ہے، لکیر کھینچنے کے بعد، سگنل لائن کو جلد از جلد مساوی کیا جانا چاہیے، اور پھر عام تفریق سگنل لائن کو روٹ کیا جانا چاہیے۔
2. نیٹ ورک پورٹس کا ESD تحفظ
نیٹ ورک ایپلی کیشنز کی خاصیت کی وجہ سے، نیٹ ورک پورٹس کو بیرونی سگنلز کے ذریعے آسانی سے مداخلت کی جاتی ہے، اس لیے سسٹم کے نیٹ ورک سگنل کو 1:1 نیٹ ورک ٹرانسفارمر سے گزرنا چاہیے اس سے پہلے کہ اسے RJ45 ساکٹ سے منسلک کیا جا سکے، جیسا کہ انٹیگریشن کے ذریعے استعمال کیا جاتا ہے۔ 10Mbps/100Mbps نیٹ ورک انٹرفیس HR871181A، 1000Mbps نیٹ ورک انٹرفیس HR851178C، اندرونی 1:1 نیٹ ورک آئسولیشن ٹرانسفارمر اور کامن موڈ انڈکٹنس کوائل ہیں (جیسا کہ شکل 8 میں دکھایا گیا ہے)، جو کہ موڈ اور مواصلاتی لائن پر کامن موڈ مداخلت کے سگنلز کو مؤثر طریقے سے روک سکتے ہیں۔ اسی وقت ڈی سی مداخلت کے سگنل کو سسٹم نیٹ ورک ڈرائیو کو نقصان پہنچانے سے روکیں۔
اس کے علاوہ، نیٹ ورک پورٹ کی ESD خصوصیات کو مزید بہتر بنانے کے لیے، آپ ESD پروٹیکشن ڈیوائس ڈیزائن کر سکتے ہیں، اور PCB ڈیزائن میں ESD پروٹیکشن ڈیوائس RJ45 نیٹ ورک پورٹ کے پن پیڈ کے جتنا ممکن ہو قریب ہونا چاہیے۔ . جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے:
جیسا کہ شکل 9 میں دکھایا گیا ہے، نیٹ ورک پورٹ کے لیے وقف شدہ ESD پروٹیکشن ڈیوائس PCB بورڈ پر ہے، RJ45 نیٹ ورک پورٹ لیڈ کے قریب ہے۔ شکل 10 ESD پروٹیکشن ڈیوائس کو دکھاتا ہے جسے ESMARC EVB سرکٹ میں نیٹ ورک پورٹس کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
آخر میں، دھاتی شیل کے ساتھ RJ45 نیٹ ورک ساکٹ کے لیے، یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ دھاتی شیل کو آلہ کی تنصیب کی جگہ پر ایک قابل اعتماد اور محفوظ گراؤنڈنگ پوائنٹ سے جوڑیں۔ اگر سائٹ پر حفاظتی گراؤنڈنگ کی وشوسنییتا کی ضمانت نہیں دی جا سکتی ہے، تو یہ سفارش کی جاتی ہے کہ RJ45 کے دھاتی شیل کو بورڈ کے زمینی جہاز سے ہائی وولٹیج کیپسیٹر (جیسے 102M/1KV) کے ذریعے جوڑیں، جیسا کہ علاج میں کیا جاتا ہے۔ ESMARC EVB کا۔
