Fabricación de PCB de precisión, PCB de alta frecuencia, PCB multicapa y montaje de PCB.
Es la fábrica de servicios personalizados más confiable de PCB y PCBA.
Blog de PCB

Blog de PCB - Cómo colocar circuitos de radiofrecuencia y circuitos digitales en placas de PCB

Blog de PCB

Blog de PCB - Cómo colocar circuitos de radiofrecuencia y circuitos digitales en placas de PCB

Cómo colocar circuitos de radiofrecuencia y circuitos digitales en placas de PCB

2022-01-11
View:555
Author:pcb

Pueden integrarse en una pequeña placa de PCB para audio digital inalámbrico, sistemas de transmisión de datos de video digital, sistemas inalámbricos de control remoto y telemetría, sistemas inalámbricos de adquisición de datos, redes inalámbricas y sistemas de Seguridad inalámbrica.

1. posibles conflictos entre circuitos digitales y analógicos pueden funcionar bien si los circuitos analógicos (rf) y digitales (microcontroladores) funcionan por separado, pero una vez que se colocan en la misma placa y se alimentan de la misma fuente de alimentación, es probable que todo el sistema sea inestable. Esto se debe principalmente a que las señales digitales a menudo oscilan entre el suelo y la fuente de alimentación positiva (tamaño 3v) y el ciclo es muy corto, generalmente en el nivel ns. Debido a la mayor amplitud y el menor tiempo de conmutación, estas señales digitales contienen un gran número de componentes de alta frecuencia independientes de la frecuencia de conmutación. En la parte analógica, la señal enviada desde el bucle de ajuste de la antena a la parte receptora del dispositivo inalámbrico suele ser inferior a 1 Lambda V. Por lo tanto, la diferencia entre la señal digital y la señal RF será de 10 - 6 (120db). Obviamente, si la señal digital no está bien separada de la señal de radiofrecuencia, la señal de radiofrecuencia débil puede dañarse, lo que deteriora el rendimiento operativo del dispositivo inalámbrico e incluso es completamente incapaz de funcionar.

Tablero de PCB

2. los problemas comunes de los circuitos de radiofrecuencia y los circuitos digitales en el mismo PCB son sensibles y el aislamiento ineficiente de las líneas de señal ruidosas es un problema común. Como se mencionó anteriormente, la señal digital tiene una alta oscilación y contiene muchos armónicos de alta frecuencia. Si el enrutamiento de la señal digital en el PCB es adyacente a la señal analógica sensible, los armónicos de alta frecuencia pueden acoplarse a través. Los nodos sensibles de los equipos de radiofrecuencia suelen ser circuitos de filtro de bucle de bucle de anillo de bloqueo de fase (pll), inductores de osciladores controlados por tensión externos (vco), señales de referencia de cristal y terminales de antena, que deben manejarse con especial Cuidado. (1) ruido de la fuente de alimentación debido a que la señal de entrada / salida tiene un balanceo de varios voltios, los circuitos digitales generalmente se pueden utilizar para el ruido de la fuente de alimentación (menos de 50 mv). Por otro lado, los circuitos analógicos son muy sensibles al ruido de la fuente de alimentación, especialmente el voltaje Burr y otros armónicos de alta frecuencia. Por lo tanto, al cableado de líneas de alimentación en PCB que contengan circuitos RF (u otros analógicos), se debe tener más cuidado que en placas digitales ordinarias y se debe evitar el cableado automático. También hay que tener en cuenta que, dado que los microcontroladores modernos están diseñados en procesos cmos, los microcontroladores (u otros circuitos digitales) absorberán repentinamente la mayor parte de la corriente durante un corto período de tiempo en cada ciclo de reloj interno. Por lo tanto, suponiendo que el Microcontrolador funcione a una frecuencia de reloj interno de 1 mhz, extraerá corriente (pulsada) de la fuente de alimentación de esa frecuencia, lo que inevitablemente causará burras de voltaje en la línea de alimentación si no se adopta el desacoplamiento adecuado de la fuente de alimentación. Si estas rebajas de voltaje llegan al pin de alimentación de la parte de radiofrecuencia del circuito, pueden causar un fallo grave en el funcionamiento, por lo que se debe garantizar que el cable de alimentación analógico esté separado del área del circuito digital. (2) las placas de circuito RF de tierra irrazonables siempre deben conectar el plano de tierra al polo negativo de la fuente de alimentación, lo que puede causar algún comportamiento extraño si no se maneja adecuadamente. Esto puede ser difícil de entender para los diseñadores de circuitos digitales, porque incluso sin un plano de tierra, la mayoría de los circuitos digitales funcionan bien. En la banda de radiofrecuencia, incluso los cables muy cortos pueden desempeñar un papel de inducción. Aproximadamente, la inducción por milímetro de longitud es de aproximadamente 1 nh, y a 434 mhz, la inducción de la línea PCB de 10 milímetros es de aproximadamente 27 islas. Sin un plano de tierra, la mayoría de los cables de tierra serán largos y el circuito no garantizará las características de diseño. (3) la radiación de la antena a otros componentes analógicos se ignora a menudo en circuitos que contienen radiofrecuencias y otros componentes. Además de la parte de radiofrecuencia, generalmente hay otros circuitos analógicos en la placa. Por ejemplo, muchos microcontroladores tienen un convertidor analógico - digital incorporado (adc) para medir la entrada analógica y el voltaje de la batería u otros parámetros. Si la antena del transmisor de radiofrecuencia se encuentra cerca (o encima) de este pcb, la señal de alta frecuencia emitida puede llegar a la entrada analógica del adc. No olvides que cualquier línea de circuito puede enviar o recibir señales de radiofrecuencia como una antena. Si la entrada ADC no se procesa correctamente, la señal RF puede estimularse a sí misma en el Semiconductor ESM de la entrada adc, lo que resulta en la deriva adc. Los circuitos de radiofrecuencia y los circuitos digitales dan algunas estrategias generales de diseño y enrutamiento en la mayoría de las aplicaciones de radiofrecuencia debajo de la solución a en el mismo pcb. Sin embargo, en aplicaciones reales, es más importante seguir las recomendaciones de enrutamiento de los dispositivos rf. (1) un plano de tierra confiable siempre debe usar un suelo de tierra confiable al diseñar un PCB con componentes de radiofrecuencia. El objetivo es establecer un punto potencial de 0v efectivo en el circuito para que todos los equipos puedan desacoplarse fácilmente. El terminal 0v de la fuente de alimentación debe conectarse directamente a este plano de tierra. Debido a la baja resistencia del plano de tierra, no habrá acoplamiento de señal entre los dos nodos que ya están desacoplados. Esto es muy importante porque la amplitud de varias señales en el tablero puede diferir en 120db. En el PCB de montaje de superficie, todos los cables de señal están en el mismo lado de la superficie de montaje del componente y el plano de tierra está en el lado opuesto. El plano de tierra ideal debe cubrir todo el PCB (excepto debajo del PCB de la antena). Si se utilizan más de dos capas de pcb, la formación de conexión debe colocarse en una capa adyacente a la capa de señal (por ejemplo, la siguiente capa en el lado del componente). Otra buena manera es llenar la parte vacía de la capa de enrutamiento de la señal con un plano de tierra, que debe conectarse al plano de tierra principal a través de múltiples agujeros. Hay que tener en cuenta que debido a que la presencia de un punto de tierra puede causar cambios en las características de la bobina de inducción a su lado, se debe considerar cuidadosamente la selección del valor de la bobina de inducción y la disposición de la bobina de inducción. (2) todas las conexiones que reduzcan la distancia de conexión a la formación de puesta a tierra al plano de puesta a tierra deben ser lo más cortas posible y el agujero de paso de puesta a tierra debe colocarse en la almohadilla del componente (o muy cerca). No se debe permitir que dos señales de tierra compartan un agujero de tierra, ya que esto puede causar conversaciones cruzadas entre las dos almohadillas debido a la resistencia de conexión del agujero. (3) los condensadores de desacoplamiento de radiofrecuencia deben estar lo más cerca posible de los pines y deben usarse condensadores para desacoplar en cada PIN que requiera desacoplamiento. Con Condensadores cerámicos de alta calidad, el tipo de Medio es "npo", y el "x7r" también funciona bien en la mayoría de las aplicaciones. Se debe seleccionar el valor ideal del capacitor para que su resonancia en serie sea igual a la frecuencia de la señal. Por ejemplo, a 434 mhz, los condensadores de 100 PF instalados en SMD funcionarán bien. A esta frecuencia, la resistencia capacitiva del capacitor es de aproximadamente 4 islas, y la resistencia inductiva a través del agujero está dentro del mismo rango. Los condensadores y agujeros en serie forman filtros de trampa para la frecuencia de la señal, logrando así un desacoplamiento efectivo. A 868 mhz, los condensadores 33pf son una opción ideal. Además de los condensadores de pequeño valor para la desaplicación por radiofrecuencia