Как разместить RF-схему и цифровую схему на печатной плате?
o-leading.com
o-leading.com
2017-11-09 15:51:36
Монолитные радиочастотные устройства значительно облегчают область беспроводной связи в определенном диапазоне применений, использование подходящих микроконтроллеров и антенн в сочетании с приемопередатчиком может создать полную линию беспроводной связи. Они могут быть интегрированы в небольшую печатную плату для беспроводного цифрового аудио, цифровых систем передачи видеоданных, беспроводного дистанционного управления и телеметрических систем, беспроводных систем сбора данных, беспроводных сетей и беспроводных систем безопасности и многих других областей.
Потенциальные конфликты между цифровыми и аналоговыми схемами
Если аналоговые схемы (радиочастота) и цифровые схемы (микроконтроллеры) работают индивидуально, каждый из них может работать хорошо, но как только они находятся на одной плате, работая вместе на одном источнике питания, вся система, вероятно, будет нестабильной. Это связано главным образом с тем, что цифровой сигнал часто колеблется между землей и положительным источником питания (размер 3 В), а цикл очень короткий, часто на уровне ns. Из-за большей амплитуды и меньшего времени переключения эти цифровые сигналы содержат большое количество высокочастотных компонентов, не зависящих от частоты переключения. В аналоговой части сигнал от петли настройки антенны к принимающей части беспроводного устройства обычно составляет менее 1 мкВ. Поэтому разница между цифровым сигналом и радиочастотным сигналом будет достигать 10-6 (120 дБ). Очевидно, что если цифровой сигнал и радиочастотный сигнал не могут быть хорошо разделены, слабый радиочастотный сигнал может быть поврежден, поэтому рабочие характеристики беспроводного устройства будут ухудшены или даже полностью не смогут работать.
RF-схемы и цифровые схемы на одних и тех же проблемах PCB PCB
Неадекватная изоляция чувствительных линий и линий сигналов шума является общей проблемой. Как уже упоминалось выше, цифровой сигнал имеет высокое колебание и содержит большое количество высокочастотных гармоник. Если цифровой сигнал на печатной плате направляется близко к чувствительным аналоговым сигналам, высокочастотные гармоники могут проходить мимо. Наиболее чувствительные узлы РЧ-устройства, как правило, петля-фильтр схема схемы фазовой автоподстройки частоты (PLL), внешний генератор, управляемый напряжением (ГУН), катушки индуктивности кристалла опорного сигнала и антенных терминалов. К этим частям схемы следует обращаться с особой осторожностью.
Потенциальные конфликты между цифровыми и аналоговыми схемами
Если аналоговые схемы (радиочастота) и цифровые схемы (микроконтроллеры) работают индивидуально, каждый из них может работать хорошо, но как только они находятся на одной плате, работая вместе на одном источнике питания, вся система, вероятно, будет нестабильной. Это связано главным образом с тем, что цифровой сигнал часто колеблется между землей и положительным источником питания (размер 3 В), а цикл очень короткий, часто на уровне ns. Из-за большей амплитуды и меньшего времени переключения эти цифровые сигналы содержат большое количество высокочастотных компонентов, не зависящих от частоты переключения. В аналоговой части сигнал от петли настройки антенны к принимающей части беспроводного устройства обычно составляет менее 1 мкВ. Поэтому разница между цифровым сигналом и радиочастотным сигналом будет достигать 10-6 (120 дБ). Очевидно, что если цифровой сигнал и радиочастотный сигнал не могут быть хорошо разделены, слабый радиочастотный сигнал может быть поврежден, поэтому рабочие характеристики беспроводного устройства будут ухудшены или даже полностью не смогут работать.
RF-схемы и цифровые схемы на одних и тех же проблемах PCB PCB
Неадекватная изоляция чувствительных линий и линий сигналов шума является общей проблемой. Как уже упоминалось выше, цифровой сигнал имеет высокое колебание и содержит большое количество высокочастотных гармоник. Если цифровой сигнал на печатной плате направляется близко к чувствительным аналоговым сигналам, высокочастотные гармоники могут проходить мимо. Наиболее чувствительные узлы РЧ-устройства, как правило, петля-фильтр схема схемы фазовой автоподстройки частоты (PLL), внешний генератор, управляемый напряжением (ГУН), катушки индуктивности кристалла опорного сигнала и антенных терминалов. К этим частям схемы следует обращаться с особой осторожностью.