Hvis den analoge kretsen (RF) og den digitale kretsen (mikrokontrolleren) fungerer bra hver for seg, men når du først setter de to på samme kretskort og bruker den samme strømforsyningen til å fungere sammen, vil sannsynligvis hele systemet være ustabilt.Dette skyldes hovedsakelig at det digitale signalet ofte svinger mellom bakken og den positive strømforsyningen (størrelse 3 V), og perioden er spesielt kort, ofte ns-nivå.På grunn av den store amplituden og den lille koblingstiden inneholder disse digitale signalene et stort antall høyfrekvente komponenter som er uavhengige av koblingsfrekvensen.I den analoge delen er signalet fra antenneinnstillingssløyfen til mottaksdelen av den trådløse enheten vanligvis mindre enn 1μV.
Utilstrekkelig isolering av sensitive linjer og støyende signallinjer er et hyppig problem.Som nevnt ovenfor har digitale signaler et høyt sving og inneholder et stort antall høyfrekvente harmoniske.Hvis den digitale signalledningen på kretskortet er ved siden av sensitive analoge signaler, kan høyfrekvente harmoniske kobles forbi.De sensitive nodene til RF-enheter er vanligvis sløyfefilterkretsen til den faselåste sløyfen (PLL), den eksterne spenningskontrollerte oscillator-induktoren (VCO), krystallreferansesignalet og antenneterminalen, og disse delene av kretsen bør behandles med spesiell forsiktighet.
Siden inngangs-/utgangssignalet har en svingning på flere V, er digitale kretser generelt akseptable for strømforsyningsstøy (mindre enn 50 mV).Analoge kretser er følsomme for strømforsyningsstøy, spesielt for gradspenninger og andre høyfrekvente harmoniske.Derfor må strømledningsrutingen på PCB-kortet som inneholder RF (eller andre analoge) kretser være mer forsiktig enn ledningene på det vanlige digitale kretskortet, og automatisk ruting bør unngås.Det bør også bemerkes at en mikrokontroller (eller annen digital krets) plutselig vil suge inn mesteparten av strømmen i en kort periode i løpet av hver intern klokkesyklus, på grunn av CMOS-prosessdesignet til moderne mikrokontrollere.
RF-kretskortet skal alltid ha et jordlinjelag koblet til den negative elektroden på strømforsyningen, som kan gi noen merkelige fenomener hvis det ikke håndteres riktig.Dette kan være vanskelig for en digital kretsdesigner å forstå, fordi de fleste digitale kretser fungerer bra selv uten jordingslaget.I RF-båndet fungerer selv en kort ledning som en induktor.Grovt beregnet er induktansen per mm lengde ca. 1 nH, og den induktive reaktansen til en 10 mm PCB-linje ved 434 MHz er ca. 27 Ω.Hvis jordlinjelaget ikke brukes, vil de fleste jordlinjer være lengre og kretsen vil ikke garantere designegenskapene.
Dette blir ofte oversett i kretser som inneholder radiofrekvensen og andre deler.I tillegg til RF-delen er det vanligvis andre analoge kretser på brettet.For eksempel har mange mikrokontrollere innebygde analog-til-digital-omformere (ADC) for å måle analoge innganger samt batterispenning eller andre parametere.Hvis RF-senderens antenne er plassert i nærheten av (eller på) denne PCB, kan det utsendte høyfrekvente signalet nå den analoge inngangen til ADC.Ikke glem at enhver kretslinje kan sende eller motta RF-signaler som en antenne.Hvis ADC-inngangen ikke er riktig behandlet, kan RF-signalet selveksitere i ESD-diodeinngangen til ADC, og forårsake ADC-avvik.
Alle koblinger til jordlaget må være så korte som mulig, og det gjennomgående jordhullet skal plasseres (eller svært nær) komponentens pute.La aldri to jordsignaler dele et jordingshull, noe som kan forårsake krysstale mellom de to putene på grunn av tilkoblingsimpedansen gjennom hullet.Frakoblingskondensatoren bør plasseres så nær pinnen som mulig, og kondensatoravkoblingen skal brukes ved hver pinne som må kobles fra.Ved å bruke høykvalitets keramiske kondensatorer er den dielektriske typen "NPO", "X7R" fungerer også bra i de fleste applikasjoner.Den ideelle verdien av den valgte kapasitansen bør være slik at serieresonansen er lik signalfrekvensen.
For eksempel, ved 434 MHz, vil den SMD-monterte 100 pF kondensatoren fungere bra, ved denne frekvensen er den kapasitive reaktansen til kondensatoren omtrent 4 Ω, og den induktive reaktansen til hullet er i samme område.Kondensatoren og hullet i serie danner et hakkfilter for signalfrekvensen, slik at den effektivt kan kobles fra.Ved 868 MHz er 33 p F kondensatorer et ideelt valg.I tillegg til den RF-avkoblede småverdikondensatoren, bør en storverdikondensator også plasseres på kraftledningen for å frakoble lavfrekvensen, kan velge en 2,2 μF keramisk eller 10μF tantalkondensator.
Stjerneledning er en velkjent teknikk innen analog kretsdesign.Stjerneledninger - Hver modul på kortet har sin egen strømledning fra det felles strømforsyningspunktet.I dette tilfellet betyr stjernekablingen at de digitale og RF-delene av kretsen skal ha sine egne kraftlinjer, og disse kraftledningene bør kobles fra separat nær IC.Dette er et skille fra tallene
En effektiv metode for delvis og strømforsyningsstøy fra RF-delen.Hvis modulene med sterk støy plasseres på samme kort, kan induktoren (magnetisk perle) eller den lille motstandsmotstanden (10 Ω) kobles i serie mellom kraftledningen og modulen, og tantalkondensatoren på minst 10 μF må brukes som strømforsyningsfrakobling av disse modulene.Slike moduler er RS 232-drivere eller vekslende strømforsyningsregulatorer.
For å redusere interferensen fra støymodulen og den omkringliggende analoge delen, er utformingen av hver kretsmodul på brettet viktig.Sensitive moduler (RF-deler og antenner) bør alltid holdes unna støyende moduler (mikrokontrollere og RS 232-drivere) for å unngå interferens.Som nevnt ovenfor kan RF-signaler forårsake interferens til andre sensitive analoge kretsmoduler som ADC-er når de sendes.De fleste problemene oppstår i lavere driftsbånd (som 27 MHz) samt høye utgangsnivåer.Det er en god designpraksis å frakoble sensitive punkter med en RF-avkoblingskondensator (100p F) koblet til bakken.
Hvis du bruker kabler for å koble RF-kortet til en ekstern digital krets, bruk tvunnet-par kabler.Hver signalkabel må kobles sammen med GND-kabelen (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND).Husk å koble RF-kretskortet og det digitale applikasjonskretskortet med GND-kabelen til den tvunnede-par-kabelen, og kabellengden skal være så kort som mulig.Kablingen som driver RF-kortet må også være tvunnet med GND (VDD/GND).
