តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីដាក់ទាំងសៀគ្វី RF និងសៀគ្វីឌីជីថលនៅលើបន្ទះ PCB?

ប្រសិនបើសៀគ្វីអាណាឡូក (RF) និងសៀគ្វីឌីជីថល (មីក្រូត្រួតពិនិត្យ) ដំណើរការល្អរៀងៗខ្លួន ប៉ុន្តែនៅពេលដែលអ្នកដាក់ទាំងពីរនៅលើបន្ទះសៀគ្វីតែមួយ ហើយប្រើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដូចគ្នាដើម្បីដំណើរការជាមួយគ្នា ប្រព័ន្ធទាំងមូលទំនងជាមិនស្ថិតស្ថេរ។ នេះជាចម្បងដោយសារតែសញ្ញាឌីជីថលជាញឹកញាប់ផ្លាស់ប្តូររវាងដីនិងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលវិជ្ជមាន (ទំហំ 3 V) ហើយរយៈពេលគឺខ្លីជាពិសេសជាញឹកញាប់កម្រិត ns ។ ដោយសារតែទំហំធំ និងពេលវេលាប្តូរតូច សញ្ញាឌីជីថលទាំងនេះផ្ទុកនូវសមាសធាតុប្រេកង់ខ្ពស់មួយចំនួនធំ ដែលឯករាជ្យនៃប្រេកង់ប្តូរ។ នៅក្នុងផ្នែកអាណាឡូកសញ្ញាពីរង្វិលជុំលៃតម្រូវអង់តែនទៅផ្នែកទទួលនៃឧបករណ៍ឥតខ្សែជាទូទៅគឺតិចជាង 1μV។

ភាពឯកោមិនគ្រប់គ្រាន់នៃខ្សែរសើប និងខ្សែសញ្ញាគ្មានសម្លេង គឺជាបញ្ហាញឹកញាប់។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ សញ្ញាឌីជីថលមានការផ្លាស់ប្តូរខ្ពស់ និងមានអាម៉ូនិកប្រេកង់ខ្ពស់មួយចំនួនធំ។ ប្រសិនបើខ្សែភ្លើងសញ្ញាឌីជីថលនៅលើ PCB ស្ថិតនៅជាប់នឹងសញ្ញាអាណាឡូកដែលងាយរងគ្រោះ នោះអាម៉ូនិកប្រេកង់ខ្ពស់អាចនឹងភ្ជាប់មកជាមួយ។ ថ្នាំងរសើបនៃឧបករណ៍ RF ជាធម្មតាគឺជាសៀគ្វីតម្រងរង្វិលជុំនៃដំណាក់កាលចាក់សោរដំណាក់កាល (PLL) អាំងឌុចទ័រដែលគ្រប់គ្រងដោយវ៉ុលខាងក្រៅ (VCO) សញ្ញាយោងគ្រីស្តាល់ និងស្ថានីយអង់តែន ហើយផ្នែកទាំងនេះនៃសៀគ្វីគួរតែត្រូវបានព្យាបាល។ ជាមួយនឹងការថែទាំពិសេស។

ចាប់តាំងពីសញ្ញាបញ្ចូល / ទិន្នផលមានការផ្លាស់ប្តូរនៃ V ជាច្រើនសៀគ្វីឌីជីថលជាទូទៅអាចទទួលយកបានសម្រាប់សំលេងរំខាននៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល (តិចជាង 50 mV) ។ សៀគ្វីអាណាឡូកមានភាពរសើបចំពោះសំលេងរំខាននៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល ជាពិសេសចំពោះវ៉ុល burr និងអាម៉ូនិកប្រេកង់ខ្ពស់ផ្សេងទៀត។ ដូច្នេះ ខ្សែថាមពលដែលដាក់នៅលើបន្ទះ PCB ដែលមានសៀគ្វី RF (ឬអាណាឡូកផ្សេងទៀត) ត្រូវតែប្រុងប្រយ័ត្នជាងខ្សែភ្លើងនៅលើបន្ទះសៀគ្វីឌីជីថលធម្មតា ហើយការបញ្ជូនដោយស្វ័យប្រវត្តិគួរតែត្រូវបានជៀសវាង។ វាគួរតែត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ផងដែរថា microcontroller (ឬសៀគ្វីឌីជីថលផ្សេងទៀត) នឹងជញ្ជក់ចរន្តភាគច្រើនក្នុងរយៈពេលខ្លីក្នុងអំឡុងពេលវដ្តនាឡិកាខាងក្នុងនីមួយៗ ដោយសារតែការរចនាដំណើរការ CMOS នៃ microcontrollers ទំនើប។

បន្ទះសៀគ្វី RF គួរតែមានស្រទាប់ដីភ្ជាប់ជាមួយអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាននៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល ដែលអាចបង្កើតបាតុភូតចម្លែកមួយចំនួន ប្រសិនបើមិនបានគ្រប់គ្រងឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ នេះប្រហែលជាពិបាកសម្រាប់អ្នករចនាសៀគ្វីឌីជីថលក្នុងការយល់ ពីព្រោះសៀគ្វីឌីជីថលភាគច្រើនដំណើរការបានល្អ ទោះបីជាមិនមានស្រទាប់ដីក៏ដោយ។ នៅក្នុងក្រុមតន្រ្តី RF សូម្បីតែខ្សែខ្លីមួយដើរតួដូចជាអាំងឌុចទ័រ។ តាមការគណនា អាំងឌុចទ័រក្នុងមួយមីលីម៉ែត្រមានប្រវែងប្រហែល 1 nH ហើយប្រតិកម្មអាំងឌុចទ័រនៃខ្សែ PCB 10 mm នៅ 434 MHz គឺប្រហែល 27 Ω។ ប្រសិនបើស្រទាប់ខ្សែដីមិនត្រូវបានប្រើទេ ខ្សែដីភាគច្រើននឹងវែងជាង ហើយសៀគ្វីនឹងមិនធានានូវលក្ខណៈនៃការរចនានោះទេ។

នេះច្រើនតែត្រូវបានគេមើលរំលងនៅក្នុងសៀគ្វីដែលមានប្រេកង់វិទ្យុ និងផ្នែកផ្សេងទៀត។ បន្ថែមពីលើផ្នែក RF ជាធម្មតាមានសៀគ្វីអាណាឡូកផ្សេងទៀតនៅលើក្តារ។ ជាឧទាហរណ៍ មីក្រូកុងត្រូល័រជាច្រើនមានឧបករណ៍បំប្លែងអាណាឡូកទៅឌីជីថល (ADC) ដែលភ្ជាប់មកជាមួយដើម្បីវាស់ស្ទង់ការបញ្ចូលអាណាឡូក ក៏ដូចជាវ៉ុលថ្ម ឬប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀត។ ប្រសិនបើអង់តែនរបស់ឧបករណ៍បញ្ជូន RF មានទីតាំងនៅជិត (ឬនៅលើ) PCB នេះ សញ្ញាប្រេកង់ខ្ពស់ដែលបញ្ចេញអាចឈានដល់ការបញ្ចូលអាណាឡូករបស់ ADC ។ កុំភ្លេចថាខ្សែសៀគ្វីណាមួយអាចបញ្ជូន ឬទទួលសញ្ញា RF ដូចជាអង់តែន។ ប្រសិនបើការបញ្ចូល ADC មិនត្រូវបានដំណើរការត្រឹមត្រូវ នោះសញ្ញា RF អាចនឹងរំភើបដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងការបញ្ចូល ESD diode ទៅ ADC ដែលបណ្តាលឱ្យមានគម្លាត ADC ។

图片 ១

ការភ្ជាប់ទាំងអស់ទៅនឹងស្រទាប់ដីត្រូវតែខ្លីតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ហើយដីតាមរយៈរន្ធគួរតែត្រូវបានដាក់ (ឬនៅជិតបំផុត) បន្ទះនៃសមាសធាតុ។ កុំអនុញ្ញាតឱ្យមានសញ្ញាដីពីរចែករំលែកដីតាមរយៈរន្ធដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការនិយាយឆ្លងគ្នារវាងបន្ទះទាំងពីរដោយសារតែឧបសគ្គនៃការតភ្ជាប់តាមរយៈរន្ធ។ ឧបករណ៍បំលែងកុងទ័រគួរតែត្រូវបានដាក់ឱ្យជិតនឹងម្ជុលតាមដែលអាចធ្វើបាន ហើយការដកកុងតឺន័រគួរតែត្រូវបានប្រើនៅម្ជុលនីមួយៗដែលចាំបាច់ត្រូវកាត់។ ដោយប្រើឧបករណ៍បំប្លែងសេរ៉ាមិចដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ប្រភេទ dielectric គឺ "NPO", "X7R" ក៏ដំណើរការល្អនៅក្នុងកម្មវិធីភាគច្រើនផងដែរ។ តម្លៃដ៏ល្អនៃ capacitance ដែលបានជ្រើសរើសគួរតែមានដូចជា resonance ស៊េរីរបស់វាស្មើនឹងប្រេកង់សញ្ញា។

ឧទាហរណ៍នៅ 434 MHz capacitor SMD-mounted 100 pF នឹងដំណើរការល្អនៅប្រេកង់នេះ capacitive reactance នៃ capacitor គឺប្រហែល 4 Ω ហើយប្រតិកម្ម inductive នៃរន្ធគឺស្ថិតនៅក្នុងជួរដូចគ្នា។ capacitor និងរន្ធនៅក្នុងស៊េរីបង្កើតជាតម្រងស្នាមរន្ធសម្រាប់ប្រេកង់សញ្ញាដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាត្រូវបាន decoupled យ៉ាងមានប្រសិទ្ធិភាព។ នៅ 868 MHz, 33 p F capacitor គឺជាជម្រើសដ៏ល្អ។ បន្ថែមពីលើ RF decoupled តម្លៃតូច capacitor មួយ capacitor តម្លៃធំក៏គួរតែត្រូវបានដាក់នៅលើខ្សែថាមពលដើម្បី decouple ប្រេកង់ទាប, អាចជ្រើសរើស 2.2 μF សេរ៉ាមិចឬ 10μF tantalum capacitor ។

ខ្សែភ្លើងផ្កាយគឺជាបច្ចេកទេសដ៏ល្បីមួយក្នុងការរចនាសៀគ្វីអាណាឡូក។ ខ្សែភ្លើងផ្កាយ - ម៉ូឌុលនីមួយៗនៅលើក្តារមានខ្សែថាមពលផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វាពីចំណុចថាមពលនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលធម្មតា។ ក្នុងករណីនេះ ខ្សែភ្លើងផ្កាយ មានន័យថាផ្នែកឌីជីថល និង RF នៃសៀគ្វីគួរតែមានខ្សែថាមពលផ្ទាល់ខ្លួន ហើយខ្សែថាមពលទាំងនេះគួរតែត្រូវបានផ្ដាច់ដោយឡែកពីគ្នានៅជិត IC ។ នេះគឺជាការបំបែកចេញពីលេខ

វិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់សំលេងរំខានផ្នែកផ្គត់ផ្គង់ថាមពលពីផ្នែក RF ។ ប្រសិនបើម៉ូឌុលដែលមានសំលេងរំខានខ្លាំងត្រូវបានដាក់នៅលើក្តារតែមួយនោះអាំងឌុចទ័រ (មេដែក) ឬធន់ទ្រាំតូច (10 Ω) អាចត្រូវបានភ្ជាប់ជាស៊េរីរវាងខ្សែថាមពលនិងម៉ូឌុលហើយ capacitor tantalum យ៉ាងហោចណាស់ 10 μF ត្រូវតែប្រើជាការផ្តាច់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនៃម៉ូឌុលទាំងនេះ។ ម៉ូឌុលបែបនេះគឺជាកម្មវិធីបញ្ជា RS 232 ឬការផ្លាស់ប្តូរនិយតករផ្គត់ផ្គង់ថាមពល។

ដើម្បីកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកពីម៉ូឌុលសំលេងរំខាន និងផ្នែកអាណាឡូកជុំវិញនោះ ប្លង់នៃម៉ូឌុលសៀគ្វីនីមួយៗនៅលើក្តារមានសារៈសំខាន់។ ម៉ូឌុលរសើប (ផ្នែក RF និងអង់តែន) គួរតែត្រូវទុកឱ្យឆ្ងាយពីម៉ូឌុលដែលមានសំលេងរំខាន (មីក្រូត្រួតពិនិត្យ និងកម្មវិធីបញ្ជា RS 232) ដើម្បីជៀសវាងការរំខាន។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ សញ្ញា RF អាចបណ្តាលឱ្យមានការរំខានដល់ម៉ូឌុលសៀគ្វីអាណាឡូកដែលងាយរងគ្រោះផ្សេងទៀតដូចជា ADCs នៅពេលដែលពួកគេត្រូវបានបញ្ជូន។ បញ្ហាភាគច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងក្រុមប្រតិបត្តិការទាប (ដូចជា 27 MHz) ក៏ដូចជាកម្រិតទិន្នផលថាមពលខ្ពស់។ វាគឺជាការអនុវត្តការរចនាដ៏ល្អមួយដើម្បីបំបែកចំណុចរសើបជាមួយនឹងឧបករណ៍បំប្លែង RF (100p F) ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងដី។

ប្រសិនបើអ្នកកំពុងប្រើខ្សែដើម្បីភ្ជាប់បន្ទះ RF ទៅសៀគ្វីឌីជីថលខាងក្រៅ សូមប្រើខ្សែ twisted-pair ។ ខ្សែសញ្ញានីមួយៗត្រូវតែភ្ជាប់ជាមួយខ្សែ GND (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND)។ ចងចាំថាត្រូវភ្ជាប់បន្ទះសៀគ្វី RF និងបន្ទះសៀគ្វីកម្មវិធីឌីជីថលជាមួយនឹងខ្សែ GND នៃខ្សែ twisted-pair ហើយប្រវែងខ្សែគួរតែខ្លីតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ខ្សែភ្លើងដែលផ្តល់ថាមពលដល់ក្រុមប្រឹក្សាភិបាល RF ក៏ត្រូវតែត្រូវបានបង្វិលដោយ GND (VDD/ GND) ។

图片 ២