Om den analoga kretsen (RF) och den digitala kretsen (mikrokontroller) fungerar bra individuellt, men när du har lagt de två på samma kretskort och använder samma strömförsörjning för att arbeta tillsammans, kommer hela systemet troligen att vara instabilt. Detta beror främst på att den digitala signalen ofta svänger mellan marken och den positiva kraftförsörjningen (storlek 3 V), och perioden är särskilt kort, ofta NS -nivå. På grund av den stora amplituden och den lilla växlingstiden innehåller dessa digitala signaler ett stort antal högfrekventa komponenter som är oberoende av växlingsfrekvensen. I den analoga delen är signalen från antennstämningen till den mottagande delen av den trådlösa enheten i allmänhet mindre än 1μV.
Otillräcklig isolering av känsliga linjer och bullriga signallinjer är ett vanligt problem. Som nämnts ovan har digitala signaler en hög gunga och innehåller ett stort antal högfrekventa harmonier. Om den digitala signalledningen på PCB är intill känsliga analoga signaler, kan högfrekventa harmonier kopplas förbi. De känsliga noderna för RF-enheter är vanligtvis slingfilterkretsen för den faslåsta slingan (PLL), den yttre spänningsstyrda oscillatorn (VCO) induktor, kristallreferenssignalen och antennterminalen, och dessa delar av kretsen bör behandlas med specialvård.
Eftersom ingångs-/utgångssignalen har en svängning av flera V, är digitala kretsar allmänt acceptabla för strömförsörjningsbrus (mindre än 50 mV). Analoga kretsar är känsliga för strömförsörjningsbrus, särskilt för burr -spänningar och andra högfrekventa harmonier. Därför måste kraftledningens routing på PCB -kortet som innehåller RF (eller andra analoga) kretsar vara mer försiktiga än ledningarna på det vanliga digitala kretskortet, och automatisk routing bör undvikas. Det bör också noteras att en mikrokontroller (eller annan digital krets) plötsligt kommer att suga in större delen av strömmen under en kort tid under varje intern klockcykel, på grund av CMOS -processdesign för moderna mikrokontroller.
RF -kretskortet ska alltid ha ett marklinjeskikt anslutet till den negativa elektroden för strömförsörjningen, som kan ge några konstiga fenomen om de inte hanteras korrekt. Detta kan vara svårt för en digital kretsdesigner att förstå, eftersom de flesta digitala kretsar fungerar bra även utan jordningsskiktet. I RF -bandet fungerar till och med en kort tråd som en induktor. Grovt beräknat är induktansen per mm längd cirka 1 nH, och den induktiva reaktansen på en 10 mm PCB -linje vid 434 MHz är cirka 27 Ω. Om marklinjeskiktet inte används kommer de flesta marklinjer att vara längre och kretsen garanterar inte designegenskaperna.
Detta förbises ofta i kretsar som innehåller radiofrekvens och andra delar. Förutom RF -delen finns det vanligtvis andra analoga kretsar på brädet. Till exempel har många mikrokontroller inbyggda analoga till digitala omvandlare (ADC) för att mäta analoga ingångar samt batterispänning eller andra parametrar. Om RF-sändarens antenn är belägen nära (eller på) denna PCB, kan den utsända högfrekvenssignalen nå den analoga ingången till ADC. Glöm inte att någon kretslinje kan skicka eller ta emot RF -signaler som en antenn. Om ADC-ingången inte behandlas korrekt kan RF-signalen självutsläpp i ESD-diodingången till ADC, vilket orsakar ADC-avvikelse.
Alla anslutningar till marklagret måste vara så korta som möjligt, och marken genom hålet ska placeras (eller mycket nära) dynan på komponenten. Låt aldrig två marksignaler dela en mark genom hål, vilket kan orsaka övergång mellan de två kuddarna på grund av den genomgående hålanslutningsimpedansen. Avkopplingskondensatorn ska placeras så nära stiftet som möjligt, och kondensatoravkoppling bör användas vid varje stift som måste avkopplas. Med hjälp av keramiska kondensatorer av hög kvalitet är den dielektriska typen "NPO", "x7R" också bra i de flesta applikationer. Det ideala värdet på den valda kapacitansen bör vara sådan att dess serieresonans är lika med signalfrekvensen.
Till exempel, vid 434 MHz, kommer den SMD-monterade 100 PF-kondensatorn att fungera bra, vid denna frekvens är kapacitiva reaktansen för kondensatorn cirka 4 Ω, och hålets induktiva reaktans är i samma intervall. Kondensatorn och hålet i serie bildar ett hackfilter för signalfrekvensen, vilket gör att det kan avkopplas effektivt. Vid 868 MHz är 33 p F -kondensatorer ett idealiskt val. Förutom den RF som är avkopplade kondensator för små värdet, kan en kondensator med stort värde också placeras på kraftledningen för att avkoppla den låga frekvensen, kan välja en 2,2 μF keramik eller 10μF tantalkondensator.
Stjärnledningar är en välkänd teknik i analog kretskonstruktion. Stjärnledningar - Varje modul på brädet har sin egen kraftlinje från den gemensamma kraftförsörjningskraftpunkten. I det här fallet innebär stjärnledningen att de digitala och RF -delarna av kretsen ska ha sina egna kraftledningar, och dessa kraftledningar bör avkopplas separat nära IC. Detta är en separation från siffrorna
En effektiv metod för partiellt och strömförsörjningsbrus från RF -delen. Om modulerna med allvarligt brus placeras på samma kort, kan induktören (magnetisk pärla) eller det lilla motståndsmotståndet (10 Ω) anslutas i serie mellan kraftledningen och modulen, och tantalkondensatorn för minst 10 μF måste användas som kraftförsörjning av dessa moduler. Sådana moduler är Rs 232 drivrutiner eller växling av strömförsörjningsregulatorer.
För att minska störningen från brusmodulen och den omgivande analoga delen är layouten för varje kretsmodul på kortet viktigt. Känsliga moduler (RF -delar och antenner) bör alltid hållas borta från bullriga moduler (mikrokontroller och Rs 232 förare) för att undvika störningar. Som nämnts ovan kan RF -signaler orsaka störningar till andra känsliga analoga kretsmoduler såsom ADC när de skickas. De flesta problem förekommer i lägre operativa band (såsom 27 MHz) såväl som höga effektnivåer. Det är en bra designpraxis att avkoppla känsliga punkter med en RF -avkopplingskondensator (100p F) ansluten till marken.
Om du använder kablar för att ansluta RF-kortet till en extern digital krets, använd tvinnade parkablar. Varje signalkabel måste tvinnas med GND -kabeln (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND). Kom ihåg att ansluta RF-kretskortet och det digitala applikationskretskortet med GND-kabeln i den tvinnade parkabeln, och kabellängden ska vara så kort som möjligt. Ledningarna som driver RF-kortet måste också vara Twisted-With GND (VDD/ GND).
