Ако аналогното коло (RF) и дигиталното коло (микроконтролер) работат добро поединечно, но штом ги ставите двете на иста плочка и го користите истото напојување за да работат заедно, целиот систем веројатно ќе биде нестабилен.Ова е главно затоа што дигиталниот сигнал често се лула помеѓу земјата и позитивното напојување (големина 3 V), а периодот е особено краток, често ns ниво.Поради големата амплитуда и малото време на префрлување, овие дигитални сигнали содржат голем број високофреквентни компоненти кои се независни од фреквенцијата на префрлување.Во аналогниот дел, сигналот од јамката за подесување на антената до приемниот дел од безжичниот уред е генерално помал од 1μV.
Несоодветната изолација на чувствителните линии и бучните сигнални линии е чест проблем.Како што споменавме погоре, дигиталните сигнали имаат голем замав и содржат голем број на високофреквентни хармоници.Ако жицата за дигитален сигнал на ПХБ е во непосредна близина на чувствителни аналогни сигнали, хармониците со висока фреквенција може да бидат споени во минатото.Чувствителните јазли на RF уредите се обично колото на филтерот за јамка на фазно заклучената јамка (PLL), надворешниот напонски контролиран осцилатор (VCO) индуктор, кристалниот референтен сигнал и терминалот на антената, а овие делови од колото треба да се третираат со посебна грижа.
Бидејќи влезниот/излезниот сигнал има замав од неколку V, дигиталните кола се општо прифатливи за бучава од напојувањето (помалку од 50 mV).Аналогните кола се чувствителни на бучава од напојување, особено на напони на брусење и други високофреквентни хармоници.Затоа, насочувањето на далноводот на плочата со ПХБ што содржи RF (или други аналогни) кола мора да биде повнимателна од жиците на обичното дигитално коло и треба да се избегнува автоматско рутирање.Исто така, треба да се забележи дека микроконтролерот (или друго дигитално коло) одеднаш ќе вшмукува поголем дел од струјата за краток временски период во текот на секој внатрешен такт, поради дизајнот на CMOS процесот на современите микроконтролери.
RF колото секогаш треба да има заземјен слој поврзан со негативната електрода на напојувањето, што може да предизвика некои чудни појави ако не се ракува правилно.Ова може да биде тешко да го разбере дизајнерот на дигитални кола, бидејќи повеќето дигитални кола функционираат добро дури и без слојот за заземјување.Во опсегот RF, дури и кратката жица делува како индуктор.Грубо пресметано, индуктивноста по mm должина е околу 1 nH, а индуктивната реактанса на 10 mm PCB линија на 434 MHz е околу 27 Ω.Ако не се користи слојот за заземјување, повеќето земјени линии ќе бидат подолги и колото нема да ги гарантира дизајнерските карактеристики.
Ова често се занемарува во кола кои содржат радио фреквенција и други делови.Покрај RF делот, обично има и други аналогни кола на плочата.На пример, многу микроконтролери имаат вградени аналогно-дигитални конвертори (ADC) за мерење на аналогните влезови, како и напонот на батеријата или други параметри.Ако антената на RF предавателот се наоѓа во близина (или на) оваа ПХБ, емитуваниот високофреквентен сигнал може да стигне до аналогниот влез на ADC.Не заборавајте дека која било линија на коло може да испраќа или прима RF сигнали како антена.Ако влезот ADC не е правилно обработен, RF сигналот може да се возбуди самостојно во влезот на ESD диодата во ADC, предизвикувајќи отстапување на ADC.
Сите приклучоци со заземјниот слој мора да бидат што е можно пократки, а дупката за заземјување треба да биде поставена (или многу блиску до) подлогата на компонентата.Никогаш не дозволувајте два сигнали за заземјување да ја делат дупката за заземјување, што може да предизвика прекршување помеѓу двете подлоги поради импедансата на поврзувањето преку дупката.Кондензаторот за одвојување треба да биде поставен што е можно поблиску до иглата, а одвојувањето на кондензаторот треба да се користи на секоја игла што треба да се одвои.Користејќи висококвалитетни керамички кондензатори, диелектричниот тип е „NPO“, „X7R“ исто така работи добро во повеќето апликации.Идеалната вредност на избраната капацитивност треба да биде таква што неговата сериска резонанца е еднаква на фреквенцијата на сигналот.
На пример, на 434 MHz, кондензаторот од 100 pF поставен на SMD ќе работи добро, на оваа фреквенција, капацитивната реактанса на кондензаторот е околу 4 Ω, а индуктивната реактанса на дупката е во истиот опсег.Кондензаторот и дупката во серија формираат засечен филтер за фреквенцијата на сигналот, што овозможува ефективно одвојување.На 868 MHz, 33 p F кондензатори се идеален избор.Во прилог на RF разврзан кондензатор со мала вредност, кондензатор со голема вредност, исто така, треба да се постави на далноводот за да се одвои ниската фреквенција, може да избере керамички кондензатор од 2,2 μF или танталум 10 μF.
Ѕвезденото поврзување е добро позната техника во дизајнот на аналогните кола.Ѕвездени жици - Секој модул на таблата има своја линија за напојување од заедничката точка за напојување.Во овој случај, жицата со ѕвезда значи дека дигиталните и RF деловите на колото треба да имаат свои електрични водови, а овие далноводи треба да се одвојат посебно во близина на ИЦ.Ова е одвојување од бројките
Ефективен метод за делумна бучава и напојување од RF делот.Ако модулите со силен шум се постават на иста плоча, индукторот (магнетно зрно) или отпорот со мала отпорност (10 Ω) може да се поврзат во серија помеѓу далноводот и модулот и танталовиот кондензатор од најмалку 10 μF мора да се користи како разделување за напојување на овие модули.Таквите модули се RS 232 драјвери или регулатори за префрлување напојување.
Со цел да се намалат пречките од модулот за бучава и околниот аналоген дел, распоредот на секој модул на колото на таблата е важен.Чувствителните модули (RF делови и антени) секогаш треба да се чуваат подалеку од бучни модули (микроконтролери и драјвери RS 232) за да се избегнат пречки.Како што беше споменато погоре, RF сигналите може да предизвикаат пречки на други чувствителни аналогни модули на кола како што се ADCs кога се испраќаат.Повеќето проблеми се јавуваат во пониските работни опсези (како 27 MHz), како и високите нивоа на излезна моќност.Добра дизајнерска практика е да се одвојат чувствителните точки со RF кондензатор за одвојување (100p F) поврзан на земјата.
Ако користите кабли за поврзување на RF-плочката со надворешно дигитално коло, користете кабли со искривен пар.Секој сигнален кабел мора да се поврзе со кабелот GND (DIN/GND, DOUT/GND, CS/GND, PWR _ UP/ GND).Запомнете да ги поврзете RF колото и плочката за дигитално апликативно коло со кабелот GND на кабелот со искривен пар, а должината на кабелот треба да биде што е можно пократка.Жиците што ја напојуваат RF-плочката исто така мора да бидат извиткани-со GND (VDD/GND).
