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PCB 뉴스

PCB 뉴스 - 무선 및 디지털 회로를 PCB에 동시에 배치하는 방법

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PCB 뉴스 - 무선 및 디지털 회로를 PCB에 동시에 배치하는 방법

무선 및 디지털 회로를 PCB에 동시에 배치하는 방법

2021-10-13
View:395
Author:Frank

아날로그 (송수신기) 및 디지털 (마이크로컨트롤러) 회로는 개별적으로 작동하는 것이 좋을 수 있지만 동일한 인쇄 회로 기판에 동일한 전원을 함께 사용하는 경우 전체 시스템이 불안정 할 수 있습니다.이는 주로 디지털 신호가 땅과 양전원 (크기 3V) 사이에서 빈번하게 진동하고 주기가 매우 짧으며 일반적으로 ns급이기 때문이다.대폭적이고 작은 전환 시간 때문에 이러한 디지털 신호는

nal에는 스위치 주파수와 무관한 고주파 분량이 많이 포함되어 있습니다.아날로그 섹션에서 안테나 튜닝 루프에서 무선 장치로 전송되는 수신 섹션의 신호는 일반적으로 1 ° V 미만입니다.

인쇄회로기판

민감한 회선과 소음 신호 회선의 격리 부족은 흔히 볼 수 있는 문제이다.위에서 설명한 바와 같이 디지털 신호는 높은 진동 폭을 가지며 대량의 고주파 고조파를 포함한다.PCB의 디지털 신호 경로설정이 민감한 아날로그 신호와 인접한 경우 고주파 고조파가 결합될 수 있습니다.무선 주파수 장치의 민감한 노드는 일반적으로 잠금 고리 (PLL) 의 루프 필터 회로, 외부 압력 제어 발진기 (VCO) 센서, 트랜지스터 참조 신호 및 안테나 단자입니다.회로의 이러한 부품은 특히 조심해서 처리해야 한다.

입력 / 출력 신호는 여러 V의 진폭을 가지기 때문에 디지털 회로는 일반적으로 50mV 미만의 출력 노이즈를 받아들일 수 있습니다.아날로그 회로는 특히 스파이크 전압 및 기타 고주파 고조파와 같은 전원 소음에 매우 민감합니다.따라서 RF(또는 기타 아날로그) 회로가 포함된 PCBS의 전원 코드는 일반 디지털 보드의 전원 코드보다 더 자세하게 연결되어야 하며 자동 케이블링은 피해야 합니다.또한 마이크로컨트롤러 (또는 기타 디지털 회로) 는 현대 마이크로컨트롤러가 CMOS 공정을 사용하여 설계했기 때문에 각 내부 시계 주기 내의 짧은 시간 내에 대부분의 전류를 갑자기 흡수한다는 점에 유의해야 한다.

무선 주파수판은 항상 음전원에 연결되는 접지층이 있어야 하는데, 잘못 처리하면 이상한 현상이 발생할 수 있다.이는 접지층이 없어도 대부분의 디지털 회로가 잘 작동하기 때문에 디지털 회로 설계자에게 이해하기 어려울 수 있습니다.무선 주파수에서는 아주 짧은 도선이라도 전기 감각의 작용을 한다.대략적인 계산을 통해 밀리미터당 길이의 전기 감지는 약 1NH이며, 434MHz의 10mmPCB 회선의 전기 감지 저항은 약 27Í이다.지선을 사용하지 않으면 대부분의 지선이 길고 회로의 설계 특성이 보장되지 않습니다.

이는 무선 주파수 및 기타 구성 요소가 포함된 회로에서 종종 무시됩니다.일반적으로 보드에는 무선 주파수 부분 외에도 다른 아날로그 회로가 있습니다.예를 들어, 많은 마이크로컨트롤러에는 아날로그 입력과 배터리 전압 또는 기타 매개변수를 측정하는 데 사용되는 내장형 아날로그 변환기(ADC)가 있습니다.무선 송신기 안테나가 PCB 근처 (또는 위) 에 있으면 송신되는 고주파 신호가 ADC의 아날로그 입력에 도달할 수 있습니다.모든 회로가 안테나처럼 무선 주파수 신호를 보내거나 수신할 수 있다는 것을 잊지 마십시오.ADC 입력을 올바르게 처리하지 않으면 RF 신호가 ADC 입력의 ESD 다이오드 내에서 자극되어 ADC 편차가 발생할 수 있습니다.

접지층과의 모든 연결은 가능한 한 짧아야 하며 접지공은 컴포넌트의 용접판 (또는 매우 가까운) 에 배치되어야 합니다.두 개의 접지 신호가 하나의 접지 통공을 함께 사용하는 것은 절대 허용되지 않는다.구멍 연결의 저항으로 인해 용접 디스크 간의 간섭이 발생할 수 있습니다.디커플링 커패시터는 가능한 한 핀에 가깝고 디커플링이 필요한 각 핀에 사용해야 합니다.고품질의 세라믹 콘덴서, 개전형"NPO"및"X7R"은 대부분의 응용 프로그램에서 잘 작동합니다.선택한 용량의 이상적인 값은 직렬 공명을 신호 주파수와 같게 해야 합니다.

예를 들어, SMD에 설치된 100pF 커패시터는 434MHz에서 작동하며 434MHz에서 약 4Í의 내성을 가지며 동일한 범위의 구멍 내성을 가집니다.직렬로 연결된 콘덴서와 빈 구멍은 신호 주파수의 오실로그래프 필터를 형성하여 효과적으로 디커플링할 수 있다.868MHz에서 33pF 콘덴서는 이상적입니다.무선 주파수 디커플링을 위한 저가형 콘덴서 외에도 저주파 디커플링을 위한 고가형 콘덴서를 전원선에 배치해야 합니다. 2 를 선택합니다.2섬 F 세라믹 또는 10섬 F 탄탈럼 콘덴서.

스타 라우팅은 아날로그 회로 설계에서 잘 알려진 기술이다.별 커넥터 - 회로 기판의 각 모듈에는 공용 전원 공급 지점에서 공급되는 고유의 전원 코드가 있습니다.이 경우 별 배선은 회로의 숫자 및 RF 부분에 별도의 전원 코드가 있어야 하며 이러한 전원 코드는 IC 근처에서 개별적으로 분리되어야 한다는 것을 의미합니다.숫자에서 나온 파티션입니다.

효과적인 무선 주파수 부분과 일부 전원 소음 방법노이즈 모듈을 동일한 회로 기판에 배치하는 경우 전원 코드와 모듈 사이에 센서 (캐비닛) 또는 작은 저항 (10Í) 을 직렬로 연결할 수 있으며 최소 10 ° F의 탄탈럼 컨테이너를 사용하여 모듈의 전원을 분리해야 합니다.RS 232 드라이브 또는 스위치 전원 조절기와 같은 모듈

노이즈 모듈과 주변 아날로그 부품의 간섭을 줄이기 위해 보드의 각 회로 모듈의 레이아웃이 중요합니다.중요 모듈(무선 주파수 부품 및 안테나)은 간섭을 방지하기 위해 소음이 있는 모듈(마이크로컨트롤러 및 RS 232 드라이브)에서 항상 멀리 떨어져 있어야 합니다.위에서 설명한 바와 같이 RF 신호는 ADC와 같은 다른 민감한 아날로그 회로 모듈에 간섭을 일으킬 수 있습니다.대부분의 문제는 27MHz와 같은 낮은 작동 주파수 대역과 고출력 레벨에서 발생합니다.접지의 RF 디커플링 커패시터 (100pF) 를 사용하여 민감한 점을 디커플링하는 것은 좋은 설계 관행입니다.

케이블을 사용하여 무선 주파수판을 외부 디지털 회로에 연결하는 경우 이중 권선을 사용합니다.각 신호 케이블은 GND 케이블(DIN/GND, DOUT/GND, CS/GND, PWR_UP/GND)과 이중으로 꼬여야 합니다.이중 권선의 GND 케이블을 사용하여 RF 보드를 디지털 응용 프로그램 보드에 연결합니다.케이블 길이는 가능한 한 짧아야 합니다.무선 주파수 기판을 제공하는 회선도 GND 쌍교선(VDD/GND)에 연결해야 합니다.