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El diseño de PCB de los circuitos de radiofrecuencia debe llevarse a cabo sobre la base de la comprensión de los principios básicos de la estructura de la placa de circuito, el cableado de energía y la puesta a tierra. Este artículo discute los principios básicos relevantes y proporciona algunas tecnologías prácticas y verificadas de cableado de energía, derivación de energía y puesta a tierra, que pueden mejorar efectivamente los indicadores de rendimiento del diseño de radiofrecuencia. Teniendo en cuenta que las señales dispersas de pll en el diseño real son muy sensibles a la posición del acoplamiento de potencia, la puesta a tierra y los elementos de filtro, este trabajo se centra en el estudio de métodos para frenar la dispersión de pll.
Una distribución inteligente de capas de PCB facilita la simplificación del procesamiento de cableado posterior. Para cuatro capas de PCB (placas de circuito comúnmente utilizadas en wlan), en la mayoría de las aplicaciones, la parte superior de la placa de circuito se utiliza para colocar componentes y cables de radiofrecuencia, la segunda capa se utiliza como tierra del sistema, la parte de alimentación se coloca en la tercera capa y cualquier línea de señal se puede distribuir en la Cuarta capa. La disposición continua del plano de tierra de la segunda capa es necesaria para establecer una ruta de señal RF con resistencia controlada.
También facilita el circuito de puesta a tierra lo más corto posible y proporciona un alto grado de aislamiento eléctrico para la primera y tercera capas, minimizando el acoplamiento entre las dos capas. Por supuesto, también se pueden utilizar otros métodos de definición de capa de placa (especialmente cuando la placa de circuito tiene un número diferente de capas), pero la estructura anterior es un ejemplo que ha demostrado ser un éxito.
Cuando se utilizan cables VCC topológicos en forma de estrella, también se necesita un desacoplamiento de Potencia adecuado, y el capacitor de desacoplamiento tiene una cierta inducción parasitaria. De hecho, el capacitor equivale a un Circuito RLC en serie. Los condensadores juegan un papel dominante en la banda de baja frecuencia, pero a la frecuencia de oscilación autoexcitada (srf):
Después de eso, la resistencia del capacitor se manifestará como inductiva. Se puede ver que los condensadores solo tienen un efecto de desacoplamiento cuando la frecuencia está cerca o por debajo de su srf, y los condensadores muestran una baja resistencia en estas frecuencias. Se dan los parámetros típicos de S11 bajo diferentes valores de condensadores. A partir de estas curvas se puede ver claramente el srf. También se puede ver que cuanto mayor sea la capacidad, mejor será el rendimiento de desacoplamiento proporcionado a frecuencias más bajas (cuanto menor sea la resistencia presentada).
Es mejor colocar un capacitor de gran capacidad, como 2,2 ° f, en el nodo principal de la topología en forma de estrella de vcc. El capacitor tiene un bajo srf, que es muy eficaz para eliminar el ruido de baja frecuencia y establecer un voltaje de corriente continua estable. Cada pin de alimentación del IC requiere un capacitor de baja capacidad (por ejemplo, 10nf) para filtrar el ruido de alta frecuencia que puede acoplarse al cable de alimentación. Para los pines de alimentación que suministran energía a los circuitos sensibles al ruido, pueden ser necesarios dos condensadores de derivación externos. Por ejemplo: el uso de condensadores de 10pf para proporcionar derivación en paralelo con condensadores de 10nf puede proporcionar un rango de frecuencia de desacoplamiento más amplio e intentar eliminar el impacto del ruido en el voltaje de la fuente de alimentación. Es necesario revisar cuidadosamente cada pin de alimentación para determinar cuántos condensadores de desacoplamiento se necesitan y en qué puntos de frecuencia el circuito real es vulnerable a la interferencia acústica.
Una buena combinación de tecnología de desacoplamiento de energía con un diseño estricto de placas de PCB y cables VCC (topologías en forma de estrella) puede sentar una base sólida para cualquier diseño de sistema de radiofrecuencia. Aunque hay otros factores en el diseño real que reducirán los indicadores de rendimiento del sistema, tener una fuente de alimentación "sin ruido" es un elemento básico para optimizar el rendimiento del sistema.
