As die analoog stroombaan (RF) en die digitale stroombaan (mikrobeheerder) individueel goed werk, maar sodra jy die twee op dieselfde stroombaan plaas en dieselfde kragtoevoer gebruik om saam te werk, sal die hele stelsel waarskynlik onstabiel wees.Dit is hoofsaaklik omdat die digitale sein gereeld tussen die grond en die positiewe kragtoevoer (grootte 3 V) swaai, en die tydperk is besonder kort, dikwels ns-vlak.As gevolg van die groot amplitude en klein skakeltyd bevat hierdie digitale seine 'n groot aantal hoëfrekwensiekomponente wat onafhanklik van die skakelfrekwensie is.In die analoog deel is die sein van die antenna-instellus na die ontvangsdeel van die draadlose toestel gewoonlik minder as 1μV.
Onvoldoende isolasie van sensitiewe lyne en raserige seinlyne is 'n gereelde probleem.Soos hierbo genoem, het digitale seine 'n hoë swaai en bevat 'n groot aantal hoëfrekwensie harmonieke.As die digitale seinbedrading op die PCB aangrensend is aan sensitiewe analoog seine, kan hoëfrekwensie harmonieke verby gekoppel word.Die sensitiewe nodusse van RF-toestelle is gewoonlik die lusfilterkring van die fasegeslote lus (PLL), die eksterne spanningbeheerde ossillator (VCO) induktor, die kristalverwysingsein en die antennaterminaal, en hierdie dele van die stroombaan moet behandel word met spesiale sorg.
Aangesien die inset-/uitsetsein 'n swaai van verskeie V het, is digitale stroombane oor die algemeen aanvaarbaar vir kragtoevoergeraas (minder as 50 mV).Analoog stroombane is sensitief vir kragtoevoer geraas, veral vir braamspannings en ander hoëfrekwensie harmonieke.Daarom moet die kraglynroetering op die PCB-bord wat RF (of ander analoog) stroombane bevat versigtiger wees as die bedrading op die gewone digitale stroombaanbord, en outomatiese roetering moet vermy word.Daar moet ook op gelet word dat 'n mikrobeheerder (of ander digitale stroombaan) skielik die meeste van die stroom vir 'n kort tydperk tydens elke interne kloksiklus sal insuig, as gevolg van die CMOS-prosesontwerp van moderne mikrobeheerders.
Die RF-stroombaanbord moet altyd 'n grondlynlaag hê wat aan die negatiewe elektrode van die kragtoevoer gekoppel is, wat 'n paar vreemde verskynsels kan veroorsaak as dit nie behoorlik hanteer word nie.Dit kan moeilik wees vir 'n digitale stroombaanontwerper om te verstaan, want die meeste digitale stroombane funksioneer goed selfs sonder die grondlaag.In die RF-band tree selfs 'n kort draad soos 'n induktor op.Rofweg bereken is die induktansie per mm lengte ongeveer 1 nH, en die induktiewe reaktansie van 'n 10 mm PCB-lyn by 434 MHz is ongeveer 27 Ω.As die grondlynlaag nie gebruik word nie, sal die meeste grondlyne langer wees en die stroombaan sal nie die ontwerpeienskappe waarborg nie.
Dit word dikwels oor die hoof gesien in stroombane wat die radiofrekwensie en ander dele bevat.Benewens die RF-gedeelte, is daar gewoonlik ander analoog stroombane op die bord.Byvoorbeeld, baie mikrobeheerders het ingeboude analoog-na-digitaal-omsetters (ADC's) om analoog insette sowel as batteryspanning of ander parameters te meet.As die RF-sender se antenna naby (of op) hierdie PCB geleë is, kan die uitgestraalde hoëfrekwensiesein die analoog inset van die ADC bereik.Moenie vergeet dat enige stroombaanlyn RF-seine soos 'n antenna kan stuur of ontvang nie.As die ADC-invoer nie behoorlik verwerk word nie, kan die RF-sein self opwek in die ESD-diode-invoer na die ADC, wat ADC-afwyking veroorsaak.
Alle verbindings met die grondlaag moet so kort as moontlik wees, en die gronddeurgat moet (of baie naby) die pad van die komponent geplaas word.Moet nooit toelaat dat twee grondseine 'n gronddeurgat deel nie, wat oorspraak tussen die twee pads kan veroorsaak as gevolg van die deurgatverbindingsimpedansie.Die ontkoppelkapasitor moet so na as moontlik aan die pen geplaas word, en kapasitorontkoppeling moet gebruik word by elke pen wat ontkoppel moet word.Met behulp van hoë-gehalte keramiek kapasitors, die diëlektriese tipe is "NPO", "X7R" werk ook goed in die meeste toepassings.Die ideale waarde van die geselekteerde kapasitansie moet sodanig wees dat sy serieresonansie gelyk is aan die seinfrekwensie.
Byvoorbeeld, by 434 MHz, sal die SMD-gemonteerde 100 pF kapasitor goed werk, by hierdie frekwensie is die kapasitiewe reaktansie van die kapasitor ongeveer 4 Ω, en die induktiewe reaktansie van die gat is in dieselfde reeks.Die kapasitor en die gat in serie vorm 'n kerffilter vir die seinfrekwensie, sodat dit effektief ontkoppel kan word.By 868 MHz is 33 p F kapasitors 'n ideale keuse.Benewens die RF ontkoppelde klein waarde kapasitor, moet 'n groot waarde kapasitor ook op die kraglyn geplaas word om die lae frekwensie te ontkoppel, kan 'n 2.2 μF keramiek of 10μF tantaal kapasitor kies.
Sterbedrading is 'n bekende tegniek in analoogstroombaanontwerp.Sterbedrading - Elke module op die bord het sy eie kraglyn vanaf die gemeenskaplike kragtoevoerkragpunt.In hierdie geval beteken die sterbedrading dat die digitale en RF-dele van die stroombaan hul eie kraglyne moet hê, en hierdie kraglyne moet afsonderlik naby die IC ontkoppel word.Dit is 'n skeiding van die getalle
'n Effektiewe metode vir gedeeltelike en kragtoevoergeraas vanaf die RF-gedeelte.As die modules met erge geraas op dieselfde bord geplaas word, kan die induktor (magnetiese kraal) of die klein weerstandweerstand (10 Ω) in serie tussen die kraglyn en die module gekoppel word, en die tantaal kapasitor van minstens 10 μF moet gebruik word as die kragtoevoer ontkoppeling van hierdie modules.Sulke modules is RS 232 drywers of skakelkragtoevoerreguleerders.
Om die steuring van die geraasmodule en die omliggende analoogdeel te verminder, is die uitleg van elke stroombaanmodule op die bord belangrik.Sensitiewe modules (RF-onderdele en antennas) moet altyd weggehou word van raserige modules (mikrobeheerders en RS 232-drywers) om steuring te vermy.Soos hierbo genoem, kan RF-seine steuring veroorsaak op ander sensitiewe analoogbaanmodules soos ADC's wanneer hulle gestuur word.Die meeste probleme kom voor in laer bedryfsbande (soos 27 MHz) sowel as hoë kraguitsetvlakke.Dit is 'n goeie ontwerppraktyk om sensitiewe punte te ontkoppel met 'n RF-ontkoppelkapasitor (100p F) wat aan die grond gekoppel is.
As jy kabels gebruik om die RF-bord aan 'n eksterne digitale stroombaan te koppel, gebruik gedraaide paar kabels.Elke seinkabel moet met die GND-kabel verbind word (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND).Onthou om die RF-stroombaanbord en die digitale toepassingkringbord met die GND-kabel van die gedraaide-paarkabel te verbind, en die kabellengte moet so kort as moontlik wees.Die bedrading wat die RF-bord aandryf, moet ook gedraai wees met GND (VDD/GND).
