जर एनालॉग सर्किट (RF) आणि डिजिटल सर्किट (मायक्रोकंट्रोलर) वैयक्तिकरित्या चांगले काम करतात, परंतु एकदा तुम्ही एकाच सर्किट बोर्डवर दोन्ही ठेवले आणि एकत्र काम करण्यासाठी समान वीजपुरवठा वापरला तर, संपूर्ण प्रणाली अस्थिर होण्याची शक्यता आहे. याचे मुख्य कारण म्हणजे डिजिटल सिग्नल वारंवार जमिनीवर आणि पॉझिटिव्ह पॉवर सप्लाय (आकार 3 V) दरम्यान स्विंग होत असतो आणि कालावधी विशेषतः लहान असतो, अनेकदा ns पातळी. मोठे मोठेपणा आणि लहान स्विचिंग वेळेमुळे, या डिजिटल सिग्नलमध्ये मोठ्या संख्येने उच्च-फ्रिक्वेंसी घटक असतात जे स्विचिंग वारंवारतेपासून स्वतंत्र असतात. ॲनालॉग भागामध्ये, अँटेना ट्यूनिंग लूपपासून वायरलेस डिव्हाइसच्या प्राप्त भागापर्यंत सिग्नल सामान्यतः 1μV पेक्षा कमी असतो.
संवेदनशील रेषा आणि गोंगाटयुक्त सिग्नल लाईन्सचे अपुरे पृथक्करण ही एक वारंवार समस्या आहे. वर नमूद केल्याप्रमाणे, डिजिटल सिग्नलमध्ये उच्च स्विंग असते आणि त्यात मोठ्या प्रमाणात उच्च-वारंवारता हार्मोनिक्स असतात. PCB वरील डिजिटल सिग्नल वायरिंग संवेदनशील ॲनालॉग सिग्नलला लागून असल्यास, उच्च-फ्रिक्वेंसी हार्मोनिक्स भूतकाळात जोडले जाऊ शकतात. आरएफ उपकरणांचे संवेदनशील नोड्स हे सहसा फेज-लॉक केलेले लूप (पीएलएल) चे लूप फिल्टर सर्किट, बाह्य व्होल्टेज नियंत्रित ऑसिलेटर (व्हीसीओ) इंडक्टर, क्रिस्टल संदर्भ सिग्नल आणि अँटेना टर्मिनल असतात आणि सर्किटच्या या भागांवर उपचार केले पाहिजेत. विशेष काळजी घेऊन.
इनपुट/आउटपुट सिग्नलमध्ये अनेक V चे स्विंग असल्याने, डिजिटल सर्किट्स वीज पुरवठ्याच्या आवाजासाठी (50 mV पेक्षा कमी) सामान्यतः स्वीकार्य असतात. ॲनालॉग सर्किट्स वीज पुरवठ्याच्या आवाजासाठी संवेदनशील असतात, विशेषत: बर्र व्होल्टेज आणि इतर उच्च वारंवारता हार्मोनिक्ससाठी. त्यामुळे, आरएफ (किंवा इतर ॲनालॉग) सर्किट्स असलेल्या पीसीबी बोर्डवरील पॉवर लाइन रूटिंगमध्ये सामान्य डिजिटल सर्किट बोर्डवरील वायरिंगपेक्षा अधिक काळजी घेणे आवश्यक आहे आणि स्वयंचलित राउटिंग टाळले पाहिजे. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की आधुनिक मायक्रोकंट्रोलरच्या CMOS प्रक्रियेच्या रचनेमुळे, प्रत्येक अंतर्गत घड्याळाच्या चक्रादरम्यान मायक्रोकंट्रोलर (किंवा इतर डिजिटल सर्किट) अचानक बहुतेक करंट थोड्या काळासाठी शोषून घेईल.
आरएफ सर्किट बोर्डमध्ये नेहमी वीज पुरवठ्याच्या नकारात्मक इलेक्ट्रोडशी जोडलेला ग्राउंड लाइन लेयर असावा, जे योग्यरित्या हाताळले नाही तर काही विचित्र घटना घडवू शकतात. डिजिटल सर्किट डिझायनरसाठी हे समजणे कठीण असू शकते, कारण बहुतेक डिजिटल सर्किट ग्राउंडिंग लेयरशिवाय देखील चांगले कार्य करतात. आरएफ बँडमध्ये, एक लहान वायर देखील इंडक्टरसारखे कार्य करते. ढोबळमानाने गणना केली असता, प्रति मिमी लांबीची इंडक्टन्स सुमारे 1 nH आहे, आणि 434 MHz वर 10 mm PCB लाईनची प्रेरक अभिक्रिया सुमारे 27 Ω आहे. जर ग्राउंड लाइन लेयरचा वापर केला नसेल तर, बहुतेक ग्राउंड लाईन्स लांब असतील आणि सर्किट डिझाइन वैशिष्ट्यांची हमी देणार नाही.
रेडिओ फ्रिक्वेन्सी आणि इतर भाग असलेल्या सर्किट्समध्ये याकडे अनेकदा दुर्लक्ष केले जाते. आरएफ भागाव्यतिरिक्त, बोर्डवर सहसा इतर ॲनालॉग सर्किट्स असतात. उदाहरणार्थ, ॲनालॉग इनपुट तसेच बॅटरी व्होल्टेज किंवा इतर पॅरामीटर्स मोजण्यासाठी अनेक मायक्रोकंट्रोलरमध्ये अंगभूत ॲनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर (ADCs) असतात. RF ट्रान्समीटरचा अँटेना या PCB जवळ (किंवा चालू) असल्यास, उत्सर्जित उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल ADC च्या ॲनालॉग इनपुटपर्यंत पोहोचू शकतो. हे विसरू नका की कोणतीही सर्किट लाइन ऍन्टीना प्रमाणे आरएफ सिग्नल पाठवू किंवा प्राप्त करू शकते. ADC इनपुटवर योग्य प्रकारे प्रक्रिया न केल्यास, RF सिग्नल ADC ला ESD डायोड इनपुटमध्ये स्वयं-उत्तेजित होऊ शकतो, ज्यामुळे ADC विचलन होते.
ग्राउंड लेयरचे सर्व कनेक्शन शक्य तितके लहान असले पाहिजेत आणि ग्राउंड थ्रू-होल घटकाच्या पॅडच्या (किंवा अगदी जवळ) ठेवले पाहिजे. दोन ग्राउंड सिग्नल्सना कधीही ग्राउंड थ्रू-होल सामायिक करू देऊ नका, ज्यामुळे थ्रू-होल कनेक्शन प्रतिबाधामुळे दोन पॅडमध्ये क्रॉसस्टॉक होऊ शकतो. डिकपलिंग कॅपॅसिटर पिनच्या शक्य तितक्या जवळ ठेवावे, आणि कॅपेसिटर डीकपलिंग प्रत्येक पिनवर वापरले पाहिजे ज्याला डीकपल करणे आवश्यक आहे. उच्च-गुणवत्तेचे सिरेमिक कॅपेसिटर वापरून, डायलेक्ट्रिक प्रकार "NPO", "X7R" देखील बऱ्याच अनुप्रयोगांमध्ये चांगले कार्य करते. निवडलेल्या कॅपेसिटन्सचे आदर्श मूल्य असे असावे की त्याची मालिका रेझोनान्स सिग्नल फ्रिक्वेंसीएवढी असेल.
उदाहरणार्थ, 434 MHz वर, SMD-माउंट केलेले 100 pF कॅपेसिटर चांगले कार्य करेल, या वारंवारतेवर, कॅपेसिटरची कॅपेसिटिव्ह अभिक्रिया सुमारे 4 Ω आहे, आणि भोकची प्रेरक अभिक्रिया समान श्रेणीमध्ये आहे. कॅपेसिटर आणि मालिकेतील छिद्र सिग्नल फ्रिक्वेंसीसाठी एक नॉच फिल्टर बनवतात, ज्यामुळे ते प्रभावीपणे डीकपल होऊ शकतात. 868 MHz वर, 33 p F कॅपेसिटर हा एक आदर्श पर्याय आहे. आरएफ डीकपल्ड लहान व्हॅल्यू कॅपेसिटर व्यतिरिक्त, कमी फ्रिक्वेन्सी डीकपल करण्यासाठी पॉवर लाइनवर मोठ्या मूल्याचा कॅपेसिटर देखील ठेवला पाहिजे, 2.2 μF सिरॅमिक किंवा 10μF टँटलम कॅपेसिटर निवडू शकतो.
एनालॉग सर्किट डिझाइनमध्ये स्टार वायरिंग हे एक प्रसिद्ध तंत्र आहे. स्टार वायरिंग - बोर्डवरील प्रत्येक मॉड्यूलची सामान्य वीज पुरवठा पॉवर पॉइंटपासून स्वतःची पॉवर लाइन असते. या प्रकरणात, तारा वायरिंगचा अर्थ असा आहे की सर्किटच्या डिजिटल आणि आरएफ भागांमध्ये त्यांच्या स्वत: च्या पॉवर लाइन्स असाव्यात आणि या पॉवर लाइन्स IC जवळ स्वतंत्रपणे डीकपल केल्या पाहिजेत. हे संख्यांपासून वेगळे आहे
आरएफ भागातून आंशिक आणि वीज पुरवठा आवाजासाठी एक प्रभावी पद्धत. तीव्र आवाज असलेले मॉड्यूल्स एकाच बोर्डवर ठेवल्यास, इंडक्टर (चुंबकीय मणी) किंवा लहान प्रतिकार प्रतिरोध (10 Ω) पॉवर लाइन आणि मॉड्यूल दरम्यानच्या मालिकेत जोडले जाऊ शकतात आणि किमान 10 μF चे टँटलम कॅपेसिटर. या मॉड्यूल्सचे पॉवर सप्लाय डिकपलिंग म्हणून वापरले जाणे आवश्यक आहे. असे मॉड्यूल आरएस 232 ड्रायव्हर्स किंवा स्विचिंग पॉवर सप्लाय रेग्युलेटर आहेत.
नॉइज मॉड्युल आणि सभोवतालच्या ॲनालॉग भागातून होणारा हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी, बोर्डवरील प्रत्येक सर्किट मॉड्यूलचा लेआउट महत्त्वाचा आहे. हस्तक्षेप टाळण्यासाठी संवेदनशील मॉड्यूल्स (RF भाग आणि अँटेना) नेहमी गोंगाट करणाऱ्या मॉड्यूल्सपासून (मायक्रोकंट्रोलर आणि RS 232 ड्रायव्हर्स) दूर ठेवावेत. वर नमूद केल्याप्रमाणे, RF सिग्नल पाठवल्यावर इतर संवेदनशील ॲनालॉग सर्किट मॉड्यूल्स जसे की ADCs मध्ये हस्तक्षेप करू शकतात. बहुतेक समस्या कमी ऑपरेटिंग बँडमध्ये (जसे की 27 MHz) तसेच उच्च पॉवर आउटपुट स्तरांमध्ये उद्भवतात. जमिनीशी जोडलेल्या RF डिकपलिंग कॅपेसिटर (100p F) सह संवेदनशील बिंदू डीकपल करणे हा एक चांगला डिझाइन सराव आहे.
तुम्ही आरएफ बोर्डला बाह्य डिजिटल सर्किटशी जोडण्यासाठी केबल्स वापरत असल्यास, ट्विस्टेड-पेअर केबल्स वापरा. प्रत्येक सिग्नल केबल GND केबल (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND) सह जुळलेली असणे आवश्यक आहे. आरएफ सर्किट बोर्ड आणि डिजिटल ॲप्लिकेशन सर्किट बोर्ड ट्विस्टेड-पेअर केबलच्या GND केबलसह जोडण्याचे लक्षात ठेवा आणि केबलची लांबी शक्य तितकी लहान असावी. RF बोर्डला शक्ती देणारी वायरिंग देखील GND (VDD/ GND) सह वळणे आवश्यक आहे.
