Jos analoginen piiri (RF) ja digitaalinen piiri (mikrokontrolleri) toimivat hyvin erikseen, mutta kun laitat nämä kaksi samaan piirilevyyn ja käytät samaa virtalähdettä työskennelläkseen yhdessä, koko järjestelmä on todennäköisesti epävakaa. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että digitaalinen signaali heiluttaa usein maan ja positiivisen virtalähteen välillä (koko 3 V), ja ajanjakso on erityisen lyhyt, usein NS -taso. Suuren amplitudin ja pienen kytkentäajan takia nämä digitaaliset signaalit sisältävät suuren määrän korkeataajuisia komponentteja, jotka ovat riippumattomia kytkentätaajuudesta. Antennin virityssilmukasta langattoman laitteen vastaanottavaan osaan antennin virityssilmukan signaali on yleensä alle 1 μV.
Herkäjen viivojen ja meluisten signaalilinjojen riittämätön eristäminen on usein ongelma. Kuten edellä mainittiin, digitaalisilla signaaleilla on suuri keinu ja ne sisältävät suuren määrän korkeataajuisia harmonisia. Jos piirilevyn digitaalinen signaalin johdotus on herkkien analogisten signaalien vieressä, korkean taajuuden harmoniset harmoniset harmoniset harmoniset harmonikat voivat olla kytkettynä menneisyyteen. RF-laitteiden herkät solmut ovat yleensä faasilevyisen silmukan (PLL) silmukan suodatinpiiri, ulkoisen jännitteen ohjaaman oskillaattorin (VCO) induktori, kidekertailusignaali ja antennitehtävä ja nämä piirin osat on käsiteltävä erityisellä huolella.
Koska syöttö/lähtösignaali on useita V: n keinua, digitaaliset piirit ovat yleisesti hyväksyttäviä virtalähteen kohinalle (alle 50 mV). Analogiset piirit ovat herkkiä virtalähde melulle, etenkin Burr -jännitteille ja muille korkeataajuisille harmonisille. Siksi PCB -levyn (tai muut analogisten) piirien sisältävien PCB -levyn reitityksen on oltava varovaisempi kuin tavallisen digitaalisen piirilevyn johdotus, ja automaattista reititystä on vältettävä. On myös huomattava, että mikrokontrolleri (tai muu digitaalinen piiri) imevät yhtäkkiä suurimman osan virrasta lyhyen ajan jokaisen sisäisen kellosyklin aikana johtuen nykyaikaisten mikrokontrollerien CMOS -prosessisuunnittelusta.
RF -piirilevyllä on aina oltava maa -alueen negatiiviseen elektrodiin kytketty, mikä voi tuottaa joitain outoja ilmiöitä, jos niitä ei käsitellä oikein. Tämä voi olla vaikeaa ymmärtää digitaalista piirisuunnittelijaa, koska useimmat digitaaliset piirit toimivat hyvin jopa ilman maadoituskerrosta. RF -kaistalla jopa lyhyt johdin toimii kuin induktori. Karkeasti laskettuna induktanssi mm: n pituutta kohti on noin 1 nh, ja 10 mm: n PCB -viivan induktiivinen reaktanssi 434 MHz: llä on noin 27 Ω. Jos pohjaviivakerrosta ei käytetä, suurin osa pohjaviivoista on pidempi ja piiri ei takaa suunnitteluominaisuuksia.
Tätä jätetään usein huomiotta piireissä, jotka sisältävät radiotaajuuden ja muut osat. RF -osan lisäksi yleensä on muita analogisia piirejä pöydällä. Esimerkiksi monissa mikrokontrollereissa on sisäänrakennettuja analogia-digitaalimuuntimia (ADC) analogisten tulojen sekä muiden parametrien mittaamiseksi. Jos RF-lähettimen antenni sijaitsee lähellä tätä piirilevyä (tai päällä), emittoitu 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 käsitellä asianmukaisesti, RF-signaali voi itsenäisesti paljastaa ADC: n ESD-diodin syötteen aiheuttaen ADC-poikkeaman.
Kaikkien maakerroksen yhteyksien on oltava mahdollisimman lyhyitä, ja reikä maan reikä on asetettava (tai hyvin lähellä) komponentin tyynyä. Älä koskaan anna kahden maa-signaalin jakaa maan reikän, joka voi aiheuttaa ylikuormituksen kahden tyynyn välillä reikän kytkentäimpedanssin vuoksi. Kaatumiskondensaattori tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle tapia, ja kondensaattorin irrottamista tulisi käyttää jokaisessa PIN -koodissa, joka on irrotettava. Korkealaatuisia keraamisia kondensaattoreita käyttämällä dielektrinen tyyppi on "NPO", "X7R" toimii myös hyvin useimmissa sovelluksissa. Valitun kapasitanssin ihanteellinen arvo tulisi olla sellainen, että sen sarjan resonanssi on yhtä suuri kuin signaalitaajuus.
Esimerkiksi 434 MHz: n kohdalla SMD-asennettu 100 PF-kondensaattori toimii hyvin tällä taajuudella kondensaattorin kapasitiivinen reaktanssi on noin 4 Ω ja reikän induktiivinen reaktanssi on samalla alueella. Kondensaattori ja sarjan reikä muodostavat signaalin taajuuden loven suodattimen, jolloin se voidaan erottaa tehokkaasti. 868 MHz: n kohdalla 33 P F -kondensaattorit ovat ihanteellinen valinta. RF -irrotettujen pieniarvokondensaattorien lisäksi suuren arvon kondensaattorin tulisi myös asettaa voimajohtoon matalan taajuuden erottamiseksi, voi valita 2,2 μF keraamisen tai 10 μF Tantalum -kondensaattorin.
Tähtien johdotus on tunnettu tekniikka analogisessa piirisuunnittelussa. Tähtien johdotus - Jokaisella levyn moduulilla on oma voimajohto yleisestä virtalähdepisteestä. Tässä tapauksessa tähtijohdotus tarkoittaa, että piirin digitaalisilla ja RF -osilla tulisi olla omat voimalinjat ja nämä voimalinjat tulisi erottaa erikseen IC: n lähellä. Tämä on erotus numeroista
Tehokas menetelmä osittaiseen ja virtalähteen meluun RF -osasta. Jos samaan levylle asetetaan vakava kohinalla olevat moduulit, induktori (magneettinen helmi) tai pieni vastusvastus (10 Ω) voidaan kytkeä sarjaan voimajohdon ja moduulin välillä ja Tantalum -kondensaattori vähintään 10 μF: n välillä on käytettävä näiden moduulien virtalähteenä. Tällaiset moduulit ovat Rs 232 -ohjaimia tai virtalähteen säätimiä.
Kohinamoduulin ja ympäröivän analogisen osan häiriöiden vähentämiseksi kortin kunkin piirimoduulin asettelu on tärkeä. Herkät moduulit (RF -osat ja antennit) tulisi aina pitää poissa meluisista moduuleista (mikrokontrollerit ja Rs 232 -ohjaimet) häiriöiden välttämiseksi. Kuten edellä mainittiin, RF -signaalit voivat aiheuttaa häiriöitä muille herkille analogisille piirimoduuleille, kuten ADC: lle, kun ne lähetetään. Suurin osa ongelmista esiintyy pienemmillä käyttökaistailla (kuten 27 MHz) sekä suuritehotuotantotasoilla. Se on hyvä suunnittelukäytäntä erottaa arkaluontoiset kohdat RF: n irrotuskondensaattorilla (100p F), joka on kytketty maahan.
Jos käytät kaapeleita RF-levyn kytkemiseen ulkoiseen digitaaliseen piiriin, käytä kierretyt paria kaapelit. Jokainen signaalikaapeli on kaksinkertainen GND -kaapelilla (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND). Muista kytkeä RF-piirilevy ja digitaalinen sovelluspiirilevy kierretyn parin kaapelin GND-kaapeliin, ja kaapelin pituuden tulisi olla mahdollisimman lyhyt. RF-levyn kytkentä johdotus on myös kierrettävä GND: n kanssa (VDD/ GND).
