РФ схемасын да, санариптик чынжырды да PCB тактасына кантип жайгаштыруу керек?

Эгерде аналогдук чынжыр (RF) жана санариптик схема (микроконтроллер) өз-өзүнчө жакшы иштесе, бирок экөөнү бир схемага коюп, чогуу иштөө үчүн бир эле кубат булагын колдонсоңуз, бүт система туруксуз болушу мүмкүн. Бул, негизинен, санариптик сигнал жер менен оң кубат менен камсыздоонун (өлчөмү 3 V) ортосунда тез-тез өзгөрүп тургандыктан, мезгил өзгөчө кыска, көбүнчө ns деңгээли. Амплитудасы чоң жана коммутация убактысы аз болгондуктан, бул санариптик сигналдар коммутация жыштыгына көз карандысыз көп сандагы жогорку жыштыктагы компоненттерди камтыйт. Аналогдук бөлүктө антеннаны тюнинг циклинен зымсыз аппараттын кабыл алуучу бөлүгүнө сигнал жалпысынан 1μV аз.

Сезимтал линияларды жана ызы-чуу сигналдык линияларды талаптагыдай эмес изоляциялоо тез-тез көйгөй жаратат. Жогоруда айтылгандай, санариптик сигналдар чоң селкинчекке ээ жана көп сандагы жогорку жыштыктагы гармоникаларды камтыйт. Эгерде ПХБдагы санариптик сигнал зымдары сезгич аналогдук сигналдар менен чектеш болсо, жогорку жыштыктагы гармоникалар өткөндө бириктирилиши мүмкүн. RF приборлорунун сезгич түйүндөрү, адатта, фазалык кулпуланган циклдин (PLL), тышкы чыңалуу башкарылуучу осциллятордун (VCO) индукторунун, кристаллдык эталондук сигналдын жана антенна терминалынын контур чыпкасы болуп саналат жана чынжырдын бул бөлүктөрүн тазалоо керек. өзгөчө кам көрүү менен.

Киргизүү/чыгыш сигналынын бир нече В термелүүсүнө ээ болгондуктан, санариптик схемалар электр менен жабдуунун ызы-чуусу үчүн (50 мВдан аз) жалпысынан алгылыктуу. Аналогдук схемалар электр менен жабдуунун ызы-чуусуна, айрыкча бурр чыңалууларына жана башка жогорку жыштык гармоникаларына сезгич. Ошондуктан, RF (же башка аналогдук) схемаларды камтыган ПХБ тактасындагы электр линиясынын маршруту кадимки санариптик тактадагы зымдарга караганда этият болушу керек жана автоматтык маршрутизациядан оолак болуу керек. Ошондой эле белгилей кетүү керек, микроконтроллер (же башка санариптик схема) заманбап микроконтроллерлердин CMOS процессинин дизайнына байланыштуу, ар бир ички саат циклинин ичинде кыска убакыттын ичинде капысынан токтун көбүн соруп алат.

RF схемасында дайыма электр булагынын терс электродуна туташтырылган жер линиясынын катмары болушу керек, ал туура иштетилбесе, кандайдыр бир кызыктай көрүнүштөрдү жаратышы мүмкүн. Бул санариптик схеманын дизайнери үчүн түшүнүү кыйын болушу мүмкүн, анткени санариптик схемалардын көбү жерге туташтыруу катмары жок эле жакшы иштешет. RF тилкесинде кыска зым да индуктор сыяктуу иштейт. Болжол менен эсептегенде, мм узундуктагы индуктивдүүлүк болжол менен 1 нН, ал эми 434 МГц жыштыктагы 10 мм ПХБ линиясынын индуктивдүү реакциясы болжол менен 27 Ом. Жер линиясынын катмары колдонулбаса, көпчүлүк жер линиялары узунураак болот жана схема дизайн өзгөчөлүктөрүнө кепилдик бербейт.

Бул көп учурда радио жыштык жана башка бөлүктөрүн камтыган схемаларда байкалбайт. RF бөлүгүнөн тышкары, тактада адатта башка аналогдук схемалар бар. Мисалы, көптөгөн микроконтроллерлерде аналогдук киргизүүлөрдү, ошондой эле батареянын чыңалуусун же башка параметрлерди өлчөө үчүн орнотулган аналогдук-санариптик өзгөрткүчтөр (ADC) бар. Эгерде RF өткөргүчтүн антеннасы бул ПХБнын жанында (же күйүп) жайгашкан болсо, эмитенттүү жогорку жыштыктагы сигнал ADCдин аналогдук киришине жетиши мүмкүн. Ар кандай схема линиясы антенна сыяктуу RF сигналдарын жөнөтө же кабыл алаарын унутпаңыз. Эгерде ADC кириши туура иштетилбесе, RF сигналы ADCге ESD диод киргизүүсүндө өзүн-өзү козгоп, ADC четтөөсүнө алып келиши мүмкүн.

图片 1

Жер катмарынын бардык байланыштары мүмкүн болушунча кыска болушу керек, ал эми жер аркылуу өтүүчү тешик компоненттин төшөгүнө (же абдан жакын) жайгаштырылышы керек. Эч качан эки жер сигналынын жер аркылуу өтүүчү тешикти бөлүшүүсүнө жол бербеңиз, бул тешик аркылуу туташуу импедансынан улам эки аянтчанын ортосунда кайчылашууга алып келиши мүмкүн. Ажыратуучу конденсаторду пинге мүмкүн болушунча жакын жайгаштыруу керек жана конденсаторду ажыратуу ар бир пинде колдонулушу керек. Жогорку сапаттагы керамикалык конденсаторлорду колдонуп, диэлектрик түрү "NPO", "X7R" да көпчүлүк колдонмолордо жакшы иштейт. Тандалган сыйымдуулуктун идеалдуу мааниси анын сериялык резонанс сигналдын жыштыгына барабар болушу керек.

Мисалы, 434 МГц, SMD орнотулган 100 pF конденсатор жакшы иштейт, бул жыштыкта ​​конденсатордун сыйымдуулук реактивдүүлүгү болжол менен 4 Ом, ал эми тешиктин индуктивдүү реакциясы ошол эле диапазондо. Конденсатор жана катардагы тешик сигнал жыштыгы үчүн чыпка чыпкасын түзүп, аны эффективдүү ажыратууга мүмкүндүк берет. 868 МГц, 33 p F конденсаторлор идеалдуу тандоо болуп саналат. Төмөнкү жыштыкты ажыратуу үчүн электр линиясына RF ажыратылган кичинекей конденсатордон тышкары, чоң маанидеги конденсатор да коюлушу керек, 2,2 μF керамикалык же 10μF тантал конденсаторун тандай алат.

Star зымдары аналогдук схемаларды долбоорлоодо белгилүү техника. Жылдыз зымдары - Тактадагы ар бир модулдун жалпы электр менен жабдуу түйүнүнөн өзүнүн электр линиясы бар. Бул учурда, жылдыз зымдары чынжырдын санариптик жана RF бөлүктөрүнүн өз электр линияларына ээ болушу керек дегенди билдирет жана бул электр линиялары ИКтин жанында өзүнчө ажыратылышы керек. Бул сандардан бөлүү

RF бөлүгүнөн жарым-жартылай жана электр менен жабдуу ызы-чуу үчүн натыйжалуу ыкмасы. Эгерде катуу ызы-чуусу бар модулдар бир тактага жайгаштырылса, индуктор (магниттик мончок) же кичинекей каршылык каршылык (10 Ом) электр линиясы менен модулдун ортосунда катар менен туташтырылышы мүмкүн, ал эми тантал конденсатору 10 мкФ кем эмес. бул модулдарды электр менен камсыздоону ажыратуу катары колдонулушу керек. Мындай модулдар RS 232 драйверлери же коммутациялык электр менен жабдууну жөнгө салгычтар.

Ызы-чуу модулунун жана анын айланасындагы аналогдук бөлүгүнүн кийлигишүүсүн азайтуу үчүн, тактадагы ар бир схема модулунун схемасы маанилүү. Сезимтал модулдар (RF бөлүктөрү жана антенналар) тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн дайыма ызы-чуулуу модулдардан (микроконтроллерлер жана RS 232 драйверлери) алыс болушу керек. Жогоруда айтылгандай, RF сигналдары жөнөтүлгөндө ADC сыяктуу башка сезгич аналогдук чынжыр модулдарына тоскоолдук жаратышы мүмкүн. Көпчүлүк көйгөйлөр төмөнкү операциялык тилкелерде (мисалы, 27 МГц), ошондой эле жогорку кубаттуулукту чыгаруу деңгээлдеринде пайда болот. Жерге туташтырылган RF ажыратуучу конденсатор (100p F) менен сезимтал чекиттерди ажыратуу жакшы долбоорлоо практикасы.

Эгер сиз RF тактасын тышкы санариптик чынжырга туташтыруу үчүн кабелдерди колдонуп жатсаңыз, бурмаланган жуп кабелдерди колдонуңуз. Ар бир сигнал кабели GND кабели (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND) менен кош болушу керек. RF схемасын жана санариптик колдонмонун схемасын бурмаланган жуп кабелинин GND кабели менен туташтырууну унутпаңыз жана кабелдин узундугу мүмкүн болушунча кыска болушу керек. RF тактасын иштеткен зымдар да GND (VDD/GND) менен бурмаланган болушу керек.

图片 2