Ինչպե՞ս տեղադրել և՛ ՌԴ միացում, և՛ թվային սխեման PCB տախտակի վրա:

Եթե ​​անալոգային սխեման (RF) և թվային սխեման (միկրոկառավարիչը) առանձին-առանձին լավ են աշխատում, բայց երբ երկուսը տեղադրեք նույն տպատախտակի վրա և օգտագործեք նույն էլեկտրամատակարարումը միասին աշխատելու համար, ամենայն հավանականությամբ, ամբողջ համակարգը անկայուն կլինի: Սա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ թվային ազդանշանը հաճախ տատանվում է գետնի և դրական էներգիայի մատակարարման միջև (չափը 3 Վ), և այդ ժամանակահատվածը հատկապես կարճ է, հաճախ ns մակարդակ: Մեծ ամպլիտուդի և միացման փոքր ժամանակի շնորհիվ այս թվային ազդանշանները պարունակում են մեծ թվով բարձր հաճախականության բաղադրիչներ, որոնք անկախ են անջատման հաճախականությունից: Անալոգային մասում ազդանշանը ալեհավաքի թյունինգի հանգույցից դեպի անլար սարքի ընդունող մաս սովորաբար 1μV-ից պակաս է:

Հաճախակի խնդիր է զգայուն գծերի և աղմկոտ ազդանշանային գծերի անբավարար մեկուսացումը: Ինչպես նշվեց վերևում, թվային ազդանշաններն ունեն բարձր տատանումներ և պարունակում են մեծ քանակությամբ բարձր հաճախականության ներդաշնակություն: Եթե ​​PCB-ի թվային ազդանշանի լարերը հարում են զգայուն անալոգային ազդանշաններին, ապա բարձր հաճախականության ներդաշնակությունները կարող են զուգակցվել անցյալում: ՌԴ սարքերի զգայուն հանգույցներն են սովորաբար փուլային կողպման հանգույցի (PLL) ֆիլտրի սխեման, արտաքին լարման կառավարվող օսցիլատորի (VCO) ինդուկտորը, բյուրեղային հղման ազդանշանը և ալեհավաքի տերմինալը, և շղթայի այս մասերը պետք է մշակվեն: հատուկ խնամքով։

Քանի որ մուտքային/ելքային ազդանշանն ունի մի քանի Վ-ի ճոճանակ, թվային սխեմաները ընդհանուր առմամբ ընդունելի են էլեկտրամատակարարման աղմուկի համար (50 մՎ-ից պակաս): Անալոգային սխեմաները զգայուն են էլեկտրամատակարարման աղմուկի նկատմամբ, հատկապես փորվածքային լարումների և բարձր հաճախականության այլ ներդաշնակությունների նկատմամբ: Հետևաբար, ՌԴ (կամ այլ անալոգային) սխեմաներ պարունակող PCB տախտակի վրա էլեկտրահաղորդման գծերը պետք է ավելի զգույշ լինեն, քան սովորական թվային տպատախտակի լարերը, և պետք է խուսափել ավտոմատ երթուղուցից: Հարկ է նաև նշել, որ միկրոկոնտրոլերը (կամ այլ թվային սխեման) յուրաքանչյուր ներքին ժամացույցի ցիկլի ընթացքում հանկարծակի կծծի հոսանքի մեծ մասը կարճ ժամանակով՝ շնորհիվ ժամանակակից միկրոկարգավորիչների CMOS գործընթացի նախագծման:

ՌԴ տպատախտակը միշտ պետք է ունենա վերգետնյա գծի շերտ, որը միացված է հոսանքի սնուցման բացասական էլեկտրոդին, որը կարող է առաջացնել որոշ տարօրինակ երևույթներ, եթե ճիշտ չօգտագործվի: Թվային սխեմաների դիզայների համար դա կարող է դժվար հասկանալ, քանի որ թվային սխեմաների մեծ մասը լավ է գործում նույնիսկ առանց հիմնավորման շերտի: ՌԴ տիրույթում նույնիսկ կարճ մետաղալարը գործում է որպես ինդուկտոր: Մոտավորապես հաշվարկված՝ ինդուկտիվությունը մմ երկարության վրա կազմում է մոտ 1 nH, իսկ 10 մմ PCB գծի ինդուկտիվ ռեակցիան 434 ՄՀց հաճախականությամբ մոտ 27 Ω է: Եթե ​​վերգետնյա գծի շերտը չի օգտագործվում, հողային գծերի մեծ մասն ավելի երկար կլինի, և շղթան չի երաշխավորի դիզայնի բնութագրերը:

Սա հաճախ անտեսվում է ռադիոհաճախականություն և այլ մասեր պարունակող սխեմաներում: Բացի ՌԴ հատվածից, տախտակի վրա սովորաբար կան այլ անալոգային սխեմաներ: Օրինակ, շատ միկրոկառավարիչներ ունեն ներկառուցված անալոգային թվային փոխարկիչներ (ADC)՝ անալոգային մուտքերը, ինչպես նաև մարտկոցի լարումը կամ այլ պարամետրերը չափելու համար: Եթե ​​ՌԴ հաղորդիչի ալեհավաքը գտնվում է այս PCB-ի մոտ (կամ վրա), արձակված բարձր հաճախականության ազդանշանը կարող է հասնել ADC-ի անալոգային մուտքին: Մի մոռացեք, որ ցանկացած միացումային գիծ կարող է ալեհավաքի պես ուղարկել կամ ստանալ ՌԴ ազդանշաններ: Եթե ​​ADC մուտքագրումը պատշաճ կերպով չի մշակվում, RF ազդանշանը կարող է ինքնագրգռվել ESD դիոդի մուտքագրման մեջ դեպի ADC՝ առաջացնելով ADC-ի շեղում:

图片 1

Հողային շերտի հետ բոլոր միացումները պետք է հնարավորինս կարճ լինեն, իսկ գետնի անցքը պետք է տեղադրվի (կամ շատ մոտ) բաղադրիչի բարձիկին: Երբեք թույլ մի տվեք, որ երկու ցամաքային ազդանշանները կիսեն գետնանցող անցքը, ինչը կարող է առաջացնել երկու բարձիկների միջև բախում միջանցքային միացման դիմադրության պատճառով: Անջատող կոնդենսատորը պետք է տեղադրվի հնարավորինս մոտ պտուտակին, և կոնդենսատորի անջատումը պետք է օգտագործվի յուրաքանչյուր կապում, որը պետք է անջատվի: Օգտագործելով բարձրորակ կերամիկական կոնդենսատորներ, դիէլեկտրիկի տեսակը «NPO» է, «X7R»-ը նույնպես լավ է աշխատում շատ ծրագրերում: Ընտրված հզորության իդեալական արժեքը պետք է լինի այնպիսին, որ դրա շարքի ռեզոնանսը հավասար լինի ազդանշանի հաճախականությանը:

Օրինակ, 434 ՄՀց հաճախականությամբ SMD-ի վրա տեղադրված 100 pF կոնդենսատորը լավ կաշխատի, այս հաճախականության դեպքում կոնդենսատորի կոնդենսիվ ռեակտիվությունը մոտ 4 Ω է, իսկ անցքի ինդուկտիվ ռեակտիվությունը նույն տիրույթում է: Կոնդենսատորը և անցքը հաջորդաբար կազմում են ազդանշանի հաճախականության խազ ֆիլտր, որը թույլ է տալիս արդյունավետորեն անջատվել: 868 ՄՀց հաճախականությամբ, 33 p F կոնդենսատորները իդեալական ընտրություն են: Ի լրումն ՌԴ անջատված փոքր արժեքի կոնդենսատորի, էլեկտրահաղորդման գծի վրա պետք է տեղադրվի նաև մեծ արժեքի կոնդենսատոր՝ ցածր հաճախականությունը անջատելու համար, կարող եք ընտրել 2,2 μF կերամիկական կամ 10 μF տանտալի կոնդենսատոր:

Աստղային լարերը անալոգային սխեմաների նախագծման հայտնի տեխնիկա է: Աստղային լարեր - տախտակի վրա յուրաքանչյուր մոդուլ ունի իր սեփական էլեկտրահաղորդման գիծը ընդհանուր էլեկտրամատակարարման հոսանքի կետից: Այս դեպքում աստղային լարերը նշանակում են, որ շղթայի թվային և ռադիոհաղորդիչ մասերը պետք է ունենան իրենց էլեկտրահաղորդման գծերը, և այդ էլեկտրահաղորդման գծերը պետք է առանձին անջատվեն IC-ի մոտ: Սա տարանջատում է թվերից

ՌԴ հատվածից մասնակի և էլեկտրամատակարարման աղմուկի արդյունավետ մեթոդ: Եթե ​​խիստ աղմուկով մոդուլները տեղադրվում են միևնույն տախտակի վրա, ապա ինդուկտորը (մագնիսական բշտիկ) կամ փոքր դիմադրության դիմադրությունը (10 Ω) կարելի է միացնել հոսանքի գծի և մոդուլի միջև, իսկ տանտալային կոնդենսատորը առնվազն 10 μF: պետք է օգտագործվի որպես այս մոդուլների էլեկտրամատակարարման անջատիչ: Նման մոդուլներն են RS 232 դրայվերները կամ անջատիչ էլեկտրամատակարարման կարգավորիչները:

Աղմուկի մոդուլի և շրջակա անալոգային մասի միջամտությունը նվազեցնելու համար կարևոր է տախտակի վրա յուրաքանչյուր շղթայի մոդուլի դասավորությունը: Զգայուն մոդուլները (RF մասեր և ալեհավաքներ) միշտ պետք է հեռու պահվեն աղմկոտ մոդուլներից (միկրոկառավարիչներ և RS 232 դրայվերներ)՝ միջամտությունից խուսափելու համար: Ինչպես նշվեց վերևում, ՌԴ ազդանշանները կարող են խանգարել այլ զգայուն անալոգային սխեմայի մոդուլներին, ինչպիսիք են ADC-ները, երբ դրանք ուղարկվում են: Խնդիրների մեծ մասը տեղի է ունենում ավելի ցածր աշխատանքային տիրույթներում (օրինակ՝ 27 ՄՀց), ինչպես նաև ելքային հզորության բարձր մակարդակներում: Լավ դիզայնի պրակտիկա է զգայուն կետերը անջատելը գետնին միացված ՌԴ անջատող կոնդենսատորով (100p F):

Եթե ​​դուք օգտագործում եք մալուխներ՝ ՌԴ սալիկը արտաքին թվային միացմանը միացնելու համար, օգտագործեք ոլորված զույգ մալուխներ: Յուրաքանչյուր ազդանշանային մալուխ պետք է միացվի GND մալուխի հետ (DIN/GND, DOUT/GND, CS/GND, PWR _ UP/GND): Հիշեք, որ ՌԴ տպատախտակը և թվային կիրառման միացումային սալիկը միացրեք ոլորված զույգ մալուխի GND մալուխով, և մալուխի երկարությունը պետք է լինի հնարավորինս կարճ: Էլեկտրալարերը, որոնք սնուցում են ՌԴ սալիկը, նույնպես պետք է ոլորված լինեն՝ GND-ով (VDD/GND):

图片 2