Rancangan Elektronik - Lihatlah kaedah desain kuasa sirkuit RF dan pendaratan

Bentangan PCB sirkuit frekuensi radio (RF) patut dilakukan berdasarkan pemahaman prinsip asas struktur papan sirkuit, kawat bekalan kuasa dan pendaratan. Artikel ini membincangkan prinsip asas yang relevan, dan menyediakan beberapa kawat kuasa praktik, terbukti, bypass kuasa dan teknik grounding, yang dapat meningkatkan penunjuk prestasi desain RF secara efektif. Mengingat bahawa isyarat spurious PLL dalam rancangan sebenar sangat sensitif kepada sambungan kuasa, mendarat dan kedudukan unsur penapis, artikel ini fokus pada kaedah untuk menekan isyarat spurious PLL.

Tugasan lapisan PCB bijak adalah sesuai untuk mempermudahkan proses kawat berikutnya. Untuk PCB empat lapisan (papan sirkuit biasa digunakan dalam WLAN), dalam kebanyakan aplikasi, lapisan atas papan sirkuit digunakan untuk menempatkan komponen dan pemimpin RF, dan lapisan kedua digunakan sebagai sistem Ground, bahagian kuasa ditempatkan pada lapisan ketiga, dan mana-mana garis isyarat boleh disebarkan pada lapisan keempat. Bentangan pesawat tanah terus-menerus lapisan kedua diperlukan untuk menetapkan laluan isyarat RF dengan impedance kawal.

Ia juga memudahkan loop tanah yang paling pendek mungkin, dan menyediakan darjah tinggi isolasi elektrik untuk lapisan pertama dan ketiga, menjadikan dua lapisan sambungan antara adalah minimal. Sudah tentu, kaedah definisi lapisan papan lain juga boleh digunakan (terutama apabila papan sirkuit mempunyai bilangan lapisan yang berbeza), tetapi struktur di atas adalah contoh yang terbukti berjaya.

Apabila menggunakan pemimpin topologi bintang Vcc, ia juga perlu mengambil pemisahan kuasa yang sesuai, dan kondensator pemisahan mempunyai induksi parasit tertentu. Sebenarnya, kondensator sama dengan sirkuit RLC yang tersambung seri. Kapansiter bermain peran utama dalam band frekuensi rendah, tetapi pada frekuensi oscilasi bersemangat diri (SRF):

Selepas itu, impedance kondensator akan kelihatan induktif. Ia boleh dilihat bahawa kondensator hanya mempunyai kesan pemisahan apabila frekuensi dekat atau lebih rendah daripada SRF, dan kondensator menunjukkan resistensi rendah pada frekuensi ini. Parameter S11 tipikal dibawah nilai kapasitasi berbeza diberi. Dari lengkung ini, SRF boleh dilihat dengan jelas. Ia juga boleh dilihat bahawa semakin besar kapasitasi, semakin baik prestasi pemisahan disediakan pada frekuensi yang lebih rendah (semakin rendah impedance disediakan) .

Lebih baik untuk menempatkan kondensator kapasitas besar, seperti 2.2μF, pada nod utama topologi bintang Vcc. Kondensator ini mempunyai SRF rendah, yang sangat berkesan untuk menghapuskan bunyi frekuensi rendah dan menetapkan tegangan DC yang stabil. Setiap pin kuasa IC memerlukan kondensator kapasitas rendah (seperti 10nF) untuk menapis bunyi frekuensi tinggi yang mungkin disambung ke garis kuasa. Untuk pin kuasa yang menyediakan kuasa ke sirkuit sensitif bunyi, dua kondensator bypass luar mungkin diperlukan. Contohnya: menggunakan kondensator 10pF secara paralel dengan kondensator 10nF untuk menyediakan bypass boleh menyediakan julat frekuensi yang lebih luas untuk menyahlekap dan cuba untuk menghapuskan pengaruh bunyi pada voltas bekalan kuasa. Setiap pin bekalan kuasa perlu diperiksa dengan hati-hati untuk menentukan berapa banyak kondensator pemisahan diperlukan dan di mana titik frekuensi sirkuit sebenar susah untuk gangguan bunyi.

Kombinasi teknologi pemisahan bekalan kuasa yang baik dengan bentangan papan PCB yang ketat dan pemimpin Vcc (topologi bintang) boleh meletakkan dasar yang kuat untuk mana-mana rancangan sistem RF. Walaupun ada faktor lain yang mengurangkan indikator prestasi sistem dalam rancangan sebenar, mempunyai bekalan kuasa "bebas bunyi" adalah unsur asas untuk optimasi prestasi sistem.