Jos analoginen piiri (RF) ja digitaalinen piiri (mikro-ohjain) toimivat hyvin erikseen, mutta kun ne asetetaan samalle piirilevylle ja käytetään samaa virtalähdettä yhdessä, koko järjestelmä on todennäköisesti epävakaa.Tämä johtuu pääasiassa siitä, että digitaalinen signaali heilahtelee usein maan ja positiivisen virtalähteen välillä (koko 3 V), ja jakso on erityisen lyhyt, usein ns.Suuren amplitudin ja pienen kytkentäajan vuoksi nämä digitaaliset signaalit sisältävät suuren määrän suurtaajuisia komponentteja, jotka ovat riippumattomia kytkentätaajuudesta.Analogisessa osassa signaali antennin virityssilmukasta langattoman laitteen vastaanottoosaan on yleensä alle 1 μV.
Herkkien linjojen ja kohinaisten signaalilinjojen riittämätön eristäminen on yleinen ongelma.Kuten edellä mainittiin, digitaalisilla signaaleilla on suuri heilahdus ja ne sisältävät suuren määrän suurtaajuisia harmonisia.Jos piirilevyn digitaalinen signaalijohdotus on herkkien analogisten signaalien vieressä, suurtaajuisia harmonisia voi olla kytkettynä ohi.RF-laitteiden herkkiä solmuja ovat yleensä vaihelukitun silmukan (PLL) silmukkasuodatinpiiri, ulkoinen jänniteohjattu oskillaattori (VCO) induktori, kiteen referenssisignaali ja antenniliitin, ja nämä piirin osat tulee käsitellä. erityisellä huolella.
Koska tulo-/lähtösignaalissa on useiden volttien heilahdus, digitaaliset piirit ovat yleensä hyväksyttäviä virtalähteen kohinalle (alle 50 mV).Analogiset piirit ovat herkkiä virtalähteen kohinalle, erityisesti pursejännitteille ja muille korkeataajuuksisille harmonisille.Siksi RF- (tai muita analogisia) piirejä sisältävän PCB-levyn virtajohdon reitityksen on oltava huolellisempaa kuin tavallisen digitaalisen piirilevyn johdotuksen, ja automaattista reititystä tulee välttää.On myös huomattava, että mikro-ohjain (tai muu digitaalinen piiri) imee yhtäkkiä suurimman osan virrasta lyhyen ajan jokaisen sisäisen kellojakson aikana nykyaikaisten mikro-ohjainten CMOS-prosessisuunnittelun vuoksi.
RF-piirilevyssä tulee aina olla maadoituskerros kytkettynä virtalähteen negatiiviseen elektrodiin, mikä voi aiheuttaa outoja ilmiöitä, jos sitä ei käsitellä oikein.Tätä voi olla digitaalisen piirisuunnittelijan vaikea ymmärtää, koska useimmat digitaaliset piirit toimivat hyvin myös ilman maadoituskerrosta.RF-kaistalla lyhytkin johdin toimii induktorina.Karkeasti laskettuna induktanssi mm pituutta kohti on noin 1 nH ja 10 mm:n piirilevylinjan induktiivinen reaktanssi 434 MHz:llä on noin 27 Ω.Jos maajohtokerrosta ei käytetä, useimmat maajohdot ovat pidempiä ja piiri ei takaa suunnitteluominaisuuksia.
Tämä jätetään usein huomiotta piireissä, jotka sisältävät radiotaajuuden ja muita osia.RF-osan lisäksi levyllä on yleensä muita analogisia piirejä.Monissa mikro-ohjaimissa on esimerkiksi sisäänrakennetut analogia-digitaalimuuntimet (ADC) analogisten tulojen sekä akun jännitteen tai muiden parametrien mittaamiseksi.Jos RF-lähettimen antenni sijaitsee lähellä tätä piirikorttia (tai sen päällä), lähetetty korkeataajuinen signaali voi saavuttaa ADC:n analogisen tulon.Älä unohda, että mikä tahansa piirilinja voi lähettää tai vastaanottaa RF-signaaleja kuten antenni.Jos ADC-tuloa ei ole käsitelty oikein, RF-signaali voi virittyä itsestään ADC:n ESD-dioditulossa, mikä aiheuttaa ADC-poikkeaman.
Kaikkien liitäntöjen maakerrokseen tulee olla mahdollisimman lyhyitä, ja maadoitusreikä tulee sijoittaa (tai hyvin lähelle) komponentin pehmustetta.Älä koskaan anna kahden maadoitussignaalin jakaa maadoitusreiän, mikä voi aiheuttaa ylikuulumista kahden tyynyn välillä läpireiän liitännän impedanssin vuoksi.Erotuskondensaattori tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle nastaa, ja kondensaattorin irrotusta tulee käyttää jokaisessa irrotettavassa nastassa.Käyttämällä korkealaatuisia keraamisia kondensaattoreita, dielektrinen tyyppi on "NPO", "X7R" toimii myös hyvin useimmissa sovelluksissa.Valitun kapasitanssin ideaaliarvon tulee olla sellainen, että sen sarjaresonanssi on yhtä suuri kuin signaalin taajuus.
Esimerkiksi 434 MHz:n taajuudella SMD-asennettu 100 pF kondensaattori toimii hyvin, tällä taajuudella kondensaattorin kapasitiivinen reaktanssi on noin 4 Ω ja reiän induktiivinen reaktanssi on samalla alueella.Kondensaattori ja reikä sarjaan muodostavat lovisuodattimen signaalitaajuudelle, mikä mahdollistaa sen tehokkaan irrotuksen.868 MHz:n taajuudella 33 p F -kondensaattorit ovat ihanteellinen valinta.RF-irrotetun pieniarvoisen kondensaattorin lisäksi voimajohtoon tulisi sijoittaa myös suuriarvoinen kondensaattori matalataajuisen kytkennän erottamiseksi, voidaan valita 2,2 μF keraaminen tai 10 μF tantaalikondensaattori.
Tähtijohdotus on hyvin tunnettu tekniikka analogisten piirien suunnittelussa.Tähtijohdotus - Jokaisella levyn moduulilla on oma virtajohto yhteisestä virtalähteestä.Tässä tapauksessa tähtijohdotus tarkoittaa, että piirin digitaalisilla ja RF-osilla tulisi olla omat voimajohdot, ja nämä voimalinjat tulisi irrottaa erikseen IC:n läheltä.Tämä on ero numeroista
Tehokas menetelmä osittaiseen ja virransyötön kohinaan RF-osasta.Jos kovaääniset moduulit sijoitetaan samalle kortille, induktori (magneettihelmi) tai pieni vastusresistanssi (10 Ω) voidaan kytkeä sarjaan voimajohdon ja moduulin sekä vähintään 10 μF:n tantaalikondensaattorin väliin. on käytettävä näiden moduulien virransyötön irrotuksena.Tällaisia moduuleja ovat RS 232 -ohjaimet tai hakkuriteholähteen säätimet.
Kohinamoduulin ja sitä ympäröivän analogisen osan aiheuttamien häiriöiden vähentämiseksi jokaisen piirimoduulin asettelu kortilla on tärkeä.Herkät moduulit (RF-osat ja antennit) tulee aina pitää loitolla kohinaisista moduuleista (mikro-ohjaimet ja RS 232 -ohjaimet) häiriöiden välttämiseksi.Kuten edellä mainittiin, RF-signaalit voivat aiheuttaa häiriöitä muille herkille analogisille piirimoduuleille, kuten ADC:ille, kun niitä lähetetään.Useimmat ongelmat ilmenevät alemmilla toimintataajuuksilla (kuten 27 MHz) sekä suurilla lähtötehotasoilla.On hyvä suunnittelukäytäntö irrottaa herkät kohdat RF-erotuskondensaattorilla (100p F), joka on kytketty maahan.
Jos käytät kaapeleita RF-kortin liittämiseen ulkoiseen digitaaliseen piiriin, käytä kierrettyjä parikaapeleita.Jokainen signaalikaapeli on yhdistettävä GND-kaapelilla (DIN/GND, DOUT/GND, CS/GND, PWR _ UP/GND).Muista kytkeä RF-piirilevy ja digitaalinen sovelluspiirilevy kierretyn parikaapelin GND-kaapelilla ja kaapelin pituuden tulee olla mahdollisimman lyhyt.RF-korttia syöttävän johdotuksen on myös oltava kierretty GND:llä (VDD/GND).
