જો એનાલોગ સર્કિટ (RF) અને ડિજિટલ સર્કિટ (માઈક્રોકન્ટ્રોલર) વ્યક્તિગત રીતે સારી રીતે કામ કરે છે, પરંતુ એકવાર તમે બંનેને એક જ સર્કિટ બોર્ડ પર મૂકી દો અને એકસાથે કામ કરવા માટે સમાન પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ કરો, તો સમગ્ર સિસ્ટમ અસ્થિર થવાની સંભાવના છે.આ મુખ્યત્વે એટલા માટે છે કારણ કે ડિજિટલ સિગ્નલ વારંવાર જમીન અને પોઝિટિવ પાવર સપ્લાય (કદ 3 V) વચ્ચે સ્વિંગ થાય છે, અને સમયગાળો ખાસ કરીને ટૂંકો હોય છે, ઘણીવાર ns સ્તર.મોટા કંપનવિસ્તાર અને નાના સ્વિચિંગ સમયને કારણે, આ ડિજિટલ સિગ્નલોમાં મોટી સંખ્યામાં ઉચ્ચ-આવર્તન ઘટકો હોય છે જે સ્વિચિંગ આવર્તનથી સ્વતંત્ર હોય છે.એનાલોગ ભાગમાં, એન્ટેના ટ્યુનિંગ લૂપથી વાયરલેસ ઉપકરણના પ્રાપ્ત ભાગ સુધીનો સંકેત સામાન્ય રીતે 1μV કરતા ઓછો હોય છે.
સંવેદનશીલ રેખાઓ અને ઘોંઘાટીયા સિગ્નલ લાઇનોની અપૂરતી અલગતા એ વારંવારની સમસ્યા છે.ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, ડિજિટલ સિગ્નલોમાં ઉચ્ચ સ્વિંગ હોય છે અને તેમાં મોટી સંખ્યામાં ઉચ્ચ-આવર્તન હાર્મોનિક્સ હોય છે.જો PCB પર ડિજિટલ સિગ્નલ વાયરિંગ સંવેદનશીલ એનાલોગ સિગ્નલોને અડીને હોય, તો ઉચ્ચ-આવર્તન હાર્મોનિક્સ ભૂતકાળમાં જોડી શકાય છે.RF ઉપકરણોના સંવેદનશીલ ગાંઠો સામાન્ય રીતે ફેઝ-લોક્ડ લૂપ (PLL) ના લૂપ ફિલ્ટર સર્કિટ, બાહ્ય વોલ્ટેજ નિયંત્રિત ઓસિલેટર (VCO) ઇન્ડક્ટર, ક્રિસ્ટલ રેફરન્સ સિગ્નલ અને એન્ટેના ટર્મિનલ હોય છે અને સર્કિટના આ ભાગોની સારવાર કરવી જોઈએ. ખાસ કાળજી સાથે.
ઇનપુટ/આઉટપુટ સિગ્નલમાં અનેક વીનો સ્વિંગ હોવાથી, ડિજિટલ સર્કિટ સામાન્ય રીતે પાવર સપ્લાય અવાજ (50 mV કરતાં ઓછા) માટે સ્વીકાર્ય છે.એનાલોગ સર્કિટ પાવર સપ્લાય અવાજ માટે સંવેદનશીલ હોય છે, ખાસ કરીને બર વોલ્ટેજ અને અન્ય ઉચ્ચ આવર્તન હાર્મોનિક્સ માટે.તેથી, RF (અથવા અન્ય એનાલોગ) સર્કિટ ધરાવતા PCB બોર્ડ પરની પાવર લાઇન રૂટીંગ સામાન્ય ડિજિટલ સર્કિટ બોર્ડ પરના વાયરિંગ કરતાં વધુ સાવચેત હોવી જોઈએ, અને સ્વચાલિત રૂટીંગ ટાળવું જોઈએ.એ પણ નોંધવું જોઈએ કે આધુનિક માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સની CMOS પ્રક્રિયા ડિઝાઇનને કારણે, દરેક આંતરિક ઘડિયાળ ચક્ર દરમિયાન માઇક્રોકન્ટ્રોલર (અથવા અન્ય ડિજિટલ સર્કિટ) અચાનક મોટા ભાગના પ્રવાહને ટૂંકા ગાળા માટે ચૂસશે.
RF સર્કિટ બોર્ડમાં હંમેશા પાવર સપ્લાયના નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ સાથે જોડાયેલ ગ્રાઉન્ડ લાઇન લેયર હોવું જોઈએ, જે યોગ્ય રીતે હેન્ડલ ન કરવામાં આવે તો કેટલીક વિચિત્ર ઘટનાઓ પેદા કરી શકે છે.ડિજિટલ સર્કિટ ડિઝાઇનર માટે આ સમજવું મુશ્કેલ હોઈ શકે છે, કારણ કે મોટાભાગના ડિજિટલ સર્કિટ ગ્રાઉન્ડિંગ લેયર વિના પણ સારી રીતે કાર્ય કરે છે.આરએફ બેન્ડમાં, ટૂંકા વાયર પણ ઇન્ડક્ટરની જેમ કાર્ય કરે છે.આશરે ગણતરી કરીએ તો, પ્રતિ mm લંબાઈ ઇન્ડક્ટન્સ લગભગ 1 nH છે, અને 434 MHz પર 10 mm PCB લાઇનની પ્રેરક પ્રતિક્રિયા લગભગ 27 Ω છે.જો ગ્રાઉન્ડ લાઇન લેયરનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો નથી, તો મોટાભાગની ગ્રાઉન્ડ લાઇન લાંબી હશે અને સર્કિટ ડિઝાઇન લાક્ષણિકતાઓની ખાતરી આપશે નહીં.
રેડિયો ફ્રિકવન્સી અને અન્ય ભાગો ધરાવતા સર્કિટમાં આને ઘણીવાર અવગણવામાં આવે છે.આરએફ ભાગ ઉપરાંત, બોર્ડ પર સામાન્ય રીતે અન્ય એનાલોગ સર્કિટ હોય છે.ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સમાં એનાલોગ ઇનપુટ્સ તેમજ બેટરી વોલ્ટેજ અથવા અન્ય પરિમાણોને માપવા માટે બિલ્ટ-ઇન એનાલોગ-ટુ-ડિજિટલ કન્વર્ટર (ADCs) હોય છે.જો RF ટ્રાન્સમીટરનું એન્ટેના આ PCB ની નજીક (અથવા ચાલુ) સ્થિત હોય, તો ઉત્સર્જિત ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ ADC ના એનાલોગ ઇનપુટ સુધી પહોંચી શકે છે.ભૂલશો નહીં કે કોઈપણ સર્કિટ લાઇન એન્ટેના જેવા RF સિગ્નલ મોકલી અથવા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.જો ADC ઇનપુટ પર યોગ્ય રીતે પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી નથી, તો RF સિગ્નલ ADCને ESD ડાયોડ ઇનપુટમાં સ્વયં-ઉત્તેજિત કરી શકે છે, જેના કારણે ADC વિચલન થાય છે.
ગ્રાઉન્ડ લેયર સાથેના તમામ જોડાણો શક્ય તેટલા ટૂંકા હોવા જોઈએ, અને ગ્રાઉન્ડ થ્રુ-હોલ ઘટકના પેડની (અથવા ખૂબ નજીક) મૂકવો જોઈએ.બે ગ્રાઉન્ડ સિગ્નલોને ક્યારેય ગ્રાઉન્ડ થ્રુ-હોલ શેર કરવાની મંજૂરી આપશો નહીં, જે થ્રુ-હોલ કનેક્શન અવરોધને કારણે બે પેડ્સ વચ્ચે ક્રોસસ્ટૉકનું કારણ બની શકે છે.ડીકોપલિંગ કેપેસિટર શક્ય તેટલું પિનની નજીક મૂકવું જોઈએ, અને કેપેસિટર ડીકોપલિંગનો ઉપયોગ દરેક પિન પર થવો જોઈએ જેને ડીકપલિંગ કરવાની જરૂર છે.ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સિરામિક કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરીને, ડાઇલેક્ટ્રિક પ્રકાર "NPO", "X7R" પણ મોટાભાગની એપ્લિકેશનોમાં સારી રીતે કાર્ય કરે છે.પસંદ કરેલ કેપેસીટન્સનું આદર્શ મૂલ્ય એવું હોવું જોઈએ કે તેની શ્રેણીનો પડઘો સિગ્નલ આવર્તન સમાન હોય.
ઉદાહરણ તરીકે, 434 MHz પર, SMD-માઉન્ટેડ 100 pF કેપેસિટર સારી રીતે કામ કરશે, આ આવર્તન પર, કેપેસિટરની કેપેસિટીવ પ્રતિક્રિયા લગભગ 4 Ω છે, અને છિદ્રની પ્રેરક પ્રતિક્રિયા સમાન શ્રેણીમાં છે.સિગ્નલ ફ્રીક્વન્સી માટે કેપેસિટર અને હોલ ઇન સીરિઝ એક નોચ ફિલ્ટર બનાવે છે, જે તેને અસરકારક રીતે ડીકપલ્ડ કરવાની મંજૂરી આપે છે.868 MHz પર, 33 p F કેપેસિટર્સ એક આદર્શ પસંદગી છે.આરએફ ડીકપલ્ડ નાના મૂલ્યના કેપેસિટર ઉપરાંત, ઓછી આવર્તનને ડીકોપલ કરવા માટે પાવર લાઇન પર મોટી કિંમતનું કેપેસિટર પણ મૂકવું જોઈએ, તે 2.2 μF સિરામિક અથવા 10μF ટેન્ટેલમ કેપેસિટર પસંદ કરી શકે છે.
સ્ટાર વાયરિંગ એ એનાલોગ સર્કિટ ડિઝાઇનમાં જાણીતી તકનીક છે.સ્ટાર વાયરિંગ - બોર્ડ પરના દરેક મોડ્યુલમાં સામાન્ય પાવર સપ્લાય પાવર પોઈન્ટથી તેની પોતાની પાવર લાઇન હોય છે.આ કિસ્સામાં, સ્ટાર વાયરિંગનો અર્થ એ છે કે સર્કિટના ડિજિટલ અને આરએફ ભાગોમાં તેમની પોતાની પાવર લાઇન હોવી જોઈએ, અને આ પાવર લાઇન્સ IC ની નજીક અલગથી ડીકપલ થવી જોઈએ.આ સંખ્યાઓથી અલગ છે
આરએફ ભાગમાંથી આંશિક અને પાવર સપ્લાય અવાજ માટે અસરકારક પદ્ધતિ.જો તીવ્ર અવાજવાળા મોડ્યુલો એક જ બોર્ડ પર મૂકવામાં આવે, તો ઇન્ડક્ટર (ચુંબકીય મણકો) અથવા નાના પ્રતિકાર પ્રતિકાર (10 Ω) પાવર લાઇન અને મોડ્યુલ વચ્ચેની શ્રેણીમાં અને ઓછામાં ઓછા 10 μF ના ટેન્ટેલમ કેપેસિટરને જોડી શકાય છે. આ મોડ્યુલોના પાવર સપ્લાય ડીકોપલિંગ તરીકે ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે.આવા મોડ્યુલો RS 232 ડ્રાઇવરો અથવા સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય રેગ્યુલેટર છે.
અવાજ મોડ્યુલ અને આસપાસના એનાલોગ ભાગમાંથી દખલગીરી ઘટાડવા માટે, બોર્ડ પરના દરેક સર્કિટ મોડ્યુલનું લેઆઉટ મહત્વપૂર્ણ છે.દખલગીરી ટાળવા માટે સંવેદનશીલ મોડ્યુલો (RF ભાગો અને એન્ટેના) હંમેશા ઘોંઘાટીયા મોડ્યુલો (માઈક્રોકન્ટ્રોલર્સ અને RS 232 ડ્રાઈવરો) થી દૂર રાખવા જોઈએ.ઉપર સૂચવ્યા મુજબ, RF સિગ્નલ અન્ય સંવેદનશીલ એનાલોગ સર્કિટ મોડ્યુલો જેમ કે ADCs મોકલવામાં આવે ત્યારે તેમાં દખલગીરી પેદા કરી શકે છે.મોટાભાગની સમસ્યાઓ નીચલા ઓપરેટિંગ બેન્ડ્સ (જેમ કે 27 MHz) તેમજ ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ સ્તરોમાં થાય છે.જમીન સાથે જોડાયેલા RF ડીકોપ્લિંગ કેપેસિટર (100p F) વડે સંવેદનશીલ બિંદુઓને ડીકપલ કરવાની સારી ડિઝાઇન પ્રેક્ટિસ છે.
જો તમે આરએફ બોર્ડને બાહ્ય ડિજિટલ સર્કિટ સાથે કનેક્ટ કરવા માટે કેબલનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં હોવ, તો ટ્વિસ્ટેડ-જોડી કેબલનો ઉપયોગ કરો.દરેક સિગ્નલ કેબલ GND કેબલ (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND) સાથે જોડેલી હોવી જોઈએ.RF સર્કિટ બોર્ડ અને ડિજિટલ એપ્લિકેશન સર્કિટ બોર્ડને ટ્વિસ્ટેડ-પેયર કેબલના GND કેબલ સાથે કનેક્ટ કરવાનું યાદ રાખો અને કેબલની લંબાઈ શક્ય તેટલી ટૂંકી હોવી જોઈએ.વાયરિંગ જે RF બોર્ડને પાવર કરે છે તે પણ GND (VDD/GND) સાથે ટ્વિસ્ટેડ હોવું જોઈએ.
