అనలాగ్ సర్క్యూట్ (RF) మరియు డిజిటల్ సర్క్యూట్ (మైక్రోకంట్రోలర్) వ్యక్తిగతంగా బాగా పనిచేసినప్పటికీ, మీరు రెండింటినీ ఒకే సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లో ఉంచి, ఒకే విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగించి కలిసి పని చేస్తే, మొత్తం సిస్టమ్ అస్థిరంగా ఉండే అవకాశం ఉంది. డిజిటల్ సిగ్నల్ తరచుగా భూమి మరియు సానుకూల విద్యుత్ సరఫరా (పరిమాణం 3 V) మధ్య స్వింగ్ అవుతూ ఉంటుంది మరియు వ్యవధి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, తరచుగా ns స్థాయి. పెద్ద వ్యాప్తి మరియు చిన్న స్విచింగ్ సమయం కారణంగా, ఈ డిజిటల్ సిగ్నల్స్ స్విచ్చింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ నుండి స్వతంత్రంగా ఉండే అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ భాగాలను కలిగి ఉంటాయి. అనలాగ్ భాగంలో, యాంటెన్నా ట్యూనింగ్ లూప్ నుండి వైర్‌లెస్ పరికరం యొక్క స్వీకరించే భాగానికి సిగ్నల్ సాధారణంగా 1μV కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
సున్నితమైన పంక్తులు మరియు ధ్వనించే సిగ్నల్ లైన్ల సరిపోని వేరుచేయడం తరచుగా సమస్య. పైన చెప్పినట్లుగా, డిజిటల్ సిగ్నల్స్ అధిక స్వింగ్ కలిగి ఉంటాయి మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ హార్మోనిక్‌లను కలిగి ఉంటాయి. PCBలో డిజిటల్ సిగ్నల్ వైరింగ్ సున్నితమైన అనలాగ్ సిగ్నల్‌లకు ఆనుకుని ఉన్నట్లయితే, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ హార్మోనిక్స్ గతంలో జతచేయబడవచ్చు. RF పరికరాల యొక్క సున్నితమైన నోడ్‌లు సాధారణంగా ఫేజ్-లాక్డ్ లూప్ (PLL) యొక్క లూప్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్, బాహ్య వోల్టేజ్ నియంత్రిత ఓసిలేటర్ (VCO) ఇండక్టర్, క్రిస్టల్ రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ మరియు యాంటెన్నా టెర్మినల్, మరియు సర్క్యూట్‌లోని ఈ భాగాలను చికిత్స చేయాలి. ప్రత్యేక శ్రద్ధతో.
ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ అనేక V యొక్క స్వింగ్‌ను కలిగి ఉన్నందున, విద్యుత్ సరఫరా శబ్దం (50 mV కంటే తక్కువ) కోసం డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లు సాధారణంగా ఆమోదించబడతాయి. అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లు విద్యుత్ సరఫరా శబ్దానికి, ప్రత్యేకించి బర్ వోల్టేజీలు మరియు ఇతర అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ హార్మోనిక్‌లకు సున్నితంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, RF (లేదా ఇతర అనలాగ్) సర్క్యూట్‌లను కలిగి ఉన్న PCB బోర్డ్‌లోని పవర్ లైన్ రూటింగ్ సాధారణ డిజిటల్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని వైరింగ్ కంటే మరింత జాగ్రత్తగా ఉండాలి మరియు ఆటోమేటిక్ రూటింగ్‌ను నివారించాలి. ఆధునిక మైక్రోకంట్రోలర్‌ల యొక్క CMOS ప్రక్రియ రూపకల్పన కారణంగా, మైక్రోకంట్రోలర్ (లేదా ఇతర డిజిటల్ సర్క్యూట్) ప్రతి అంతర్గత గడియార చక్రంలో స్వల్ప కాల వ్యవధిలో అకస్మాత్తుగా ఎక్కువ కరెంట్‌ను పీల్చుకుంటుంది అని కూడా గమనించాలి.
RF సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఎల్లప్పుడూ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌కు అనుసంధానించబడిన గ్రౌండ్ లైన్ లేయర్‌ను కలిగి ఉండాలి, ఇది సరిగ్గా నిర్వహించబడకపోతే కొన్ని వింత దృగ్విషయాలను సృష్టించవచ్చు. ఇది డిజిటల్ సర్క్యూట్ డిజైనర్‌కు అర్థం చేసుకోవడం కష్టం, ఎందుకంటే చాలా డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లు గ్రౌండింగ్ లేయర్ లేకుండా కూడా బాగా పనిచేస్తాయి. RF బ్యాండ్‌లో, ఒక చిన్న వైర్ కూడా ఇండక్టర్ లాగా పనిచేస్తుంది. స్థూలంగా లెక్కించినట్లయితే, ప్రతి mm పొడవుకు ఇండక్టెన్స్ సుమారు 1 nH, మరియు 434 MHz వద్ద 10 mm PCB లైన్ యొక్క ప్రేరక ప్రతిచర్య దాదాపు 27 Ω. గ్రౌండ్ లైన్ పొరను ఉపయోగించకపోతే, చాలా గ్రౌండ్ లైన్లు పొడవుగా ఉంటాయి మరియు సర్క్యూట్ డిజైన్ లక్షణాలకు హామీ ఇవ్వదు.
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఇతర భాగాలను కలిగి ఉన్న సర్క్యూట్‌లలో ఇది తరచుగా విస్మరించబడుతుంది. RF భాగానికి అదనంగా, బోర్డులో సాధారణంగా ఇతర అనలాగ్ సర్క్యూట్‌లు ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, అనేక మైక్రోకంట్రోలర్లు అనలాగ్ ఇన్‌పుట్‌లను అలాగే బ్యాటరీ వోల్టేజ్ లేదా ఇతర పారామితులను కొలవడానికి అంతర్నిర్మిత అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్‌లను (ADCలు) కలిగి ఉంటాయి. RF ట్రాన్స్‌మిటర్ యొక్క యాంటెన్నా ఈ PCBకి సమీపంలో (లేదా ఆన్‌లో) ఉన్నట్లయితే, ఉద్గారించిన అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్ ADC యొక్క అనలాగ్ ఇన్‌పుట్‌కు చేరుకోవచ్చు. ఏదైనా సర్క్యూట్ లైన్ యాంటెన్నా వంటి RF సిగ్నల్‌లను పంపగలదని లేదా స్వీకరించగలదని మర్చిపోవద్దు. ADC ఇన్‌పుట్ సరిగ్గా ప్రాసెస్ చేయబడకపోతే, ADCకి ESD డయోడ్ ఇన్‌పుట్‌లో RF సిగ్నల్ స్వీయ-ప్రేరేపితమై ADC విచలనానికి కారణమవుతుంది.
గ్రౌండ్ లేయర్‌కు అన్ని కనెక్షన్‌లు వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి మరియు గ్రౌండ్ త్రూ-హోల్‌ను కాంపోనెంట్ యొక్క ప్యాడ్‌కు ఉంచాలి (లేదా చాలా దగ్గరగా). త్రూ-హోల్ కనెక్షన్ ఇంపెడెన్స్ కారణంగా రెండు ప్యాడ్‌ల మధ్య క్రాస్‌స్టాక్‌కు కారణమయ్యే గ్రౌండ్ త్రూ-హోల్‌ను పంచుకోవడానికి రెండు గ్రౌండ్ సిగ్నల్‌లను ఎప్పుడూ అనుమతించవద్దు. డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్‌ను పిన్‌కు వీలైనంత దగ్గరగా ఉంచాలి మరియు విడదీయాల్సిన ప్రతి పిన్ వద్ద కెపాసిటర్ డీకప్లింగ్‌ను ఉపయోగించాలి. అధిక-నాణ్యత సిరామిక్ కెపాసిటర్‌లను ఉపయోగించి, విద్యుద్వాహక రకం "NPO", "X7R" కూడా చాలా అప్లికేషన్‌లలో బాగా పని చేస్తుంది. ఎంచుకున్న కెపాసిటెన్స్ యొక్క ఆదర్శ విలువ దాని శ్రేణి ప్రతిధ్వని సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా ఉండాలి.
ఉదాహరణకు, 434 MHz వద్ద, SMD-మౌంటెడ్ 100 pF కెపాసిటర్ బాగా పని చేస్తుంది, ఈ ఫ్రీక్వెన్సీలో, కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటివ్ రియాక్టెన్స్ సుమారు 4 Ω, మరియు రంధ్రం యొక్క ప్రేరక ప్రతిచర్య అదే పరిధిలో ఉంటుంది. కెపాసిటర్ మరియు సిరీస్‌లోని రంధ్రం సిగ్నల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కోసం నాచ్ ఫిల్టర్‌ను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది ప్రభావవంతంగా విడదీయడానికి అనుమతిస్తుంది. 868 MHz వద్ద, 33 p F కెపాసిటర్లు ఆదర్శవంతమైన ఎంపిక. RF విడదీసిన చిన్న విలువ కెపాసిటర్‌తో పాటు, తక్కువ పౌనఃపున్యాన్ని విడదీయడానికి విద్యుత్ లైన్‌లో పెద్ద విలువ కెపాసిటర్‌ను కూడా ఉంచాలి, 2.2 μF సిరామిక్ లేదా 10μF టాంటాలమ్ కెపాసిటర్‌ను ఎంచుకోవచ్చు.
స్టార్ వైరింగ్ అనలాగ్ సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో బాగా తెలిసిన టెక్నిక్. స్టార్ వైరింగ్ - బోర్డులోని ప్రతి మాడ్యూల్ సాధారణ విద్యుత్ సరఫరా పవర్ పాయింట్ నుండి దాని స్వంత పవర్ లైన్ కలిగి ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, స్టార్ వైరింగ్ అంటే సర్క్యూట్ యొక్క డిజిటల్ మరియు RF భాగాలు వాటి స్వంత విద్యుత్ లైన్లను కలిగి ఉండాలి మరియు ఈ విద్యుత్ లైన్లను IC సమీపంలో విడిగా వేరుచేయాలి. ఇది సంఖ్యల నుండి వేరు
RF భాగం నుండి పాక్షిక మరియు విద్యుత్ సరఫరా శబ్దం కోసం సమర్థవంతమైన పద్ధతి. తీవ్రమైన శబ్దంతో కూడిన మాడ్యూల్‌లను ఒకే బోర్డుపై ఉంచినట్లయితే, ఇండక్టర్ (మాగ్నెటిక్ బీడ్) లేదా చిన్న రెసిస్టెన్స్ రెసిస్టెన్స్ (10 Ω) పవర్ లైన్ మరియు మాడ్యూల్ మరియు టాంటాలమ్ కెపాసిటర్ కనీసం 10 μF మధ్య శ్రేణిలో అనుసంధానించబడుతుంది. ఈ మాడ్యూల్స్ యొక్క విద్యుత్ సరఫరా డీకప్లింగ్‌గా తప్పనిసరిగా ఉపయోగించబడాలి. ఇటువంటి మాడ్యూల్స్ RS 232 డ్రైవర్లు లేదా స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై రెగ్యులేటర్లు.
నాయిస్ మాడ్యూల్ మరియు పరిసర అనలాగ్ భాగం నుండి జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి, బోర్డులోని ప్రతి సర్క్యూట్ మాడ్యూల్ యొక్క లేఅవుట్ ముఖ్యమైనది. సెన్సిటివ్ మాడ్యూల్స్ (RF భాగాలు మరియు యాంటెనాలు) జోక్యాన్ని నివారించడానికి ఎల్లప్పుడూ ధ్వనించే మాడ్యూల్స్ (మైక్రోకంట్రోలర్లు మరియు RS 232 డ్రైవర్లు) నుండి దూరంగా ఉంచాలి. పైన పేర్కొన్న విధంగా, RF సంకేతాలు పంపబడినప్పుడు ADCల వంటి ఇతర సున్నితమైన అనలాగ్ సర్క్యూట్ మాడ్యూల్‌లకు అంతరాయాన్ని కలిగిస్తాయి. చాలా సమస్యలు తక్కువ ఆపరేటింగ్ బ్యాండ్‌లలో (27 MHz వంటివి) అలాగే అధిక పవర్ అవుట్‌పుట్ స్థాయిలలో సంభవిస్తాయి. భూమికి అనుసంధానించబడిన RF డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్ (100p F)తో సెన్సిటివ్ పాయింట్‌లను విడదీయడం మంచి డిజైన్ పద్ధతి.
మీరు RF బోర్డును బాహ్య డిజిటల్ సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేయడానికి కేబుల్‌లను ఉపయోగిస్తుంటే, ట్విస్టెడ్-పెయిర్ కేబుల్‌లను ఉపయోగించండి. ప్రతి సిగ్నల్ కేబుల్ తప్పనిసరిగా GND కేబుల్ (DIN/ GND, DOUT/ GND, CS/ GND, PWR _ UP/ GND)తో జతచేయబడాలి. RF సర్క్యూట్ బోర్డ్ మరియు డిజిటల్ అప్లికేషన్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను ట్విస్టెడ్-పెయిర్ కేబుల్ యొక్క GND కేబుల్‌తో కనెక్ట్ చేయాలని గుర్తుంచుకోండి మరియు కేబుల్ పొడవు వీలైనంత తక్కువగా ఉండాలి. RF బోర్డ్‌కు శక్తినిచ్చే వైరింగ్ తప్పనిసరిగా GND (VDD/ GND)తో వక్రీకృతమై ఉండాలి.
