سمارٹ واچ کے ڈیزائن میں ایم ایل سی سی: پاور انٹیگریٹی اور سگنل کی کارکردگی کا تحفظ

I. منصوبہ کا پس منظر: اسمارٹ واچ پاور سسٹمز میں چیلنج

اسمارٹ واچز، جو کہ انتہائی انضمام شدہ پہننے والی ڈیوائسز ہیں، کو انتہائی محدود جگہ میں بلوٹوتھ کنیکٹیویٹی، ٹچ ڈسپلے، دل کی دھڑکن کی نگرانی، اور جی پی ایس ٹریکنگ جیسی پیچیدہ فنکشنلٹی فراہم کرنی ہوتی ہے۔ انجینئرنگ کے اہم ترین مسائل میں سے ایک یہ ہے کہ سب سسٹمز کے ذریعے پاور کی استحکام اور آر ایف سگنل کی سالمیت کو برقرار رکھا جائے۔

II. اسمارٹ واچز میں ایم ایل سی سی کا کثیر الوظائف کردار

ایم ایل سی سی اسمارٹ واچ پی سی بی پر ورسٹائل کمپونینٹس کے طور پر کام کرتی ہیں:

• پاور لائن فلٹرز کے طور پر، وہ شور اور عارضی وولٹیج جھٹکوں کو دباتی ہیں;
• آر ایف ماڈیولز کے اندر، وہ صاف سگنل ٹرانسمیشن کے لیے امپیڈنس میچنگ یقینی بناتی ہیں;
• پی ایم آئی سی آؤٹ پٹ اسٹیجز پر، وہ اوور شوٹ اور کراس ٹاک کو کم کرنے کے لیے ڈی کوپلنگ فراہم کرتی ہیں۔

ان کے کمپیکٹ سائز اور زیادہ قابل اعتمادی کی بدولت، MLCCز دانشورانہ گھڑیوں میں سب سے زیادہ استعمال کیے جانے والے مزاحمتی اجزاء ہیں۔ ایک واحد دانشورانہ گھڑی میں 250 سے زیادہ MLCCز لگے ہو سکتے ہیں، جن میں زیادہ تر 0402، 0201، یا حتیٰ کہ خاص طور پر چھوٹے 01005 سائز میں ہوتے ہیں۔

حالت کا جائزہ: مستحکم بجلی کی تعمیر کے لیے MLCCز کا استعمال کرنا

یورپ میں ایک مقبول دانشورانہ گھڑی کے برانڈ کی بجلی کی تعمیر کو بہتر بنانے کے منصوبے میں، ابتدائی ڈیزائن میں ڈی سی-ڈی سی کنورٹر کے آؤٹ پٹ پر شور کے اچانک اضافے کی وجہ سے BLE رابطے میں کبھی کبھار بے یقینی پیدا ہو جاتی تھی۔ انجینئرنگ ٹیم نے ذیل کی MLCC بہتری حکمت عملی اختیار کی:

• ایک تین کیپسیٹر والے ڈیکوپلنگ نیٹ ورک (1μF، 100nF، 10nF) کو X5R MLCCز کا استعمال کرتے ہوئے لگایا گیا تاکہ وسیع تعددی بینڈ کو کور کیا جا سکے؛
• BLE بجلی کے راستے میں C0G ڈائی الیکٹرک کے ساتھ 1μF MLCC کو شامل کیا گیا تاکہ زیادہ تعددی ردعمل کو بہتر کیا جا سکے؛
• PCB لے آؤٹ کو دوبارہ ڈیزائن کیا گیا تاکہ MLCCز کو PMIC اور BLE فراہمی پن سے قریب لایا جا سکے، جس سے بے جا انڈکٹینس کو کم کیا گیا۔

اس کی انتہائی بہتری کے نتیجے میں BLE کمیونیکیشن کی غلطی کی شرح 8 فیصد سے گھٹ کر 0.5 فیصد سے بھی کم ہوگئی اور اسٹینڈ بائی موڈ کے دوران بجلی کی کھپت بھی کافی حد تک مستحکم ہوگئی۔

چوتھا۔ سگنل انٹیگریٹی میں بہتری: RF ماڈیولز میں MLCCs

2.4GHz RF راستوں میں، MLCC کا انتخاب ناگزیر ہے۔ غیر مناسب ڈائی الیکٹرک قسموں یا سمندریت کی قدر کی وجہ سے سگنل کی بگاڑ، زیادہ VSWR، یا روک ٹوک میں عدم مطابقت ہو سکتی ہے۔

کامیابی کے بعد یہ اصولوں پر عمل کریں:

• تھرمل استحکام یقینی بنانے کے لیے 1GHz سے زیادہ تعدد کے لیے C0G MLCCs کا استعمال کریں;
• میل جوہری اقدار کو بہتر بنانے کے لیے S-پیرامیٹر سیمیولیشن کو نافذ کریں (مثلاً، 0.8pF، 1.2pF);
• پارازٹک اثرات کو کم کرنے کے لیے 0402 سے زیادہ سائز کے پیکجز کا انتخاب کریں۔

پانچواں۔ مستقبل کے رجحانات: الٹرا مینیچر اور ایمبیڈڈ MLCCs

چونکہ اسمارٹ واچ فارم فیکٹرز 10 ملی میٹر موٹائی سے کم ہو رہے ہیں، MLCC وینڈرز کئی جہتوں میں ترقی کر رہے ہیں:

• 01005 اور یہاں تک کہ 008004 پیکجز میں ہائی کیپسٹی MLCCs
• تنگ جگہوں میں بیچ کی صلاحیت فراہم کرنے کے لیے سٹیکڈ ایم ایل سی سی
• ایم ایل سی سی کی ایمبیڈیڈ ٹیکنالوجی، ماڈیولز یا چپس کے پیکیجز میں کیپیسیٹرز کو ضم کرنا

یہ نوآوریاں اگلی نسل کے پہننے والی اشیاء میں ڈیزائن لچک اور سسٹم انضمام کو کافی حد تک بڑھا دے گی۔

ایم ایل سی سی | پہننے کے قابل پاور مینجمنٹ | ہائی فریکوینسی سیرامک کیپیسیٹرز