Hassas PCB İmalatı, Yüksek Frekanslı PCB, Yüksek Hızlı PCB, Standart PCB, Çok Katmanlı PCB ve PCB Montajı.
En güvenilir PCB ve PCBA özel hizmet fabrikası.
Dört PCB Tahtası Radyo Frekansı (RF) devrelerinin düzeni devre tahtasının temel principlerini, elektrik teslimatının ve yerleştirmenin temel принциplerini anlamanın temel olarak gerçekleştirilmeli. Bu makale ilgili temel prensipleri tartışıyor ve RF tasarımının performans göstericilerini etkili olarak geliştirebilecek praktik, kanıtlanan güç düzenlemesi, güç geçirmesi ve temel teknikleri sağlıyor. Gerçek tasarımdaki PLL sıkıcı sinyalin güç birleşmesine, temizlemesine ve filtr element in in pozisyonuna çok hassas olduğunu düşünerek, bu madde PLL sıkıcı sinyali bastırma yöntemine odaklanıyor. Sorunu g östermek için, bu makale MAX2827 802.11a/g'in PCB düzenini bir referans tasarımı olarak kullanır.
Görüntü 1: Yıldız topoloji içindeki Vcc bölümü
RF devreyi tasarladığında, güç teslimatı devreğinin tasarımı ve devre tahtasının tasarımı yüksek frekans sinyal yolunun tasarımı tamamlandıktan sonra sık sık kalır. Dikkatli olarak düşünmediğimiz tasarlar için devre çevresindeki güç sağlama voltasyonu yanlış çıkış ve sese yaklaşıyor. Bu da daha fazla RF devresinin performansını etkileyecek. PCB katlarının mantıklı dağıtımı, Yıldız topoloji Vcc kullanımı yönlendirir ve uygun çözümleme kapasitelerini Vcc pin'e eklemek sistemin performansını geliştirmesine ve en iyi göstericilerini elde edecek.
Güç düzenleme ve geçiş temel prensipleri
Akıllı PCB katı görevleri sonraki düzenleme işlemlerini basitleştirmek için uygun. Dört katı PCB (WLAN'da genelde kullanılan devre tahtası), çoğu uygulamalarda devre tahtasının üst katı komponentleri ve RF liderleri yerleştirmek için kullanılır, ikinci katı sistem Toprakı olarak kullanılır, güç kısmı üçüncü katta yerleştirilir ve her sinyal hattı dördüncü katta dağılır. İkinci katmanın sürekli yeryüzü düzeni kontrol edilmiş impedans ile RF sinyal yolunu kurmak için gerekli. İlk ve üçüncü katlar için en kısa mümkün toprak döngüsünü de kolaylaştırır. İlk ve üçüncü katlar için en yüksek derece elektrik izolasyon sağlıyor. İki katı arasındaki bağlantı en az. Tabii ki, diğer masa katı tanımlama metodları da kullanılabilir (özellikle devre tablosu farklı bir sayı katı olduğunda), ama yukarıdaki yapı başarılı bir örnektir.
2. Şekil: Kapacitor impedance değişiklikleri farklı frekanslarda
Güç katmanın büyük bir bölgesi Vcc sürüşünü kolaylaştırabilir ama bu yapı genellikle sistem performans değerlendirmesine neden olan bir füsattır. Bütün güç birleşmesi büyük bir uçakta oluşturur, kesinlikle pinler arasındaki pinleri engelleyecek. Ses iletişimi. Eğer bir yıldız topoloji kullanılırsa, farklı güç sağlamı pinleri arasındaki bağlantı düşürülecek. Görüntü 1, yıldız bağlantısı için Vcc düzenleme tasarımı g österiyor. Bu MAX2826 IEEE 802.11a/g yönlendirici için değerlendirme tahtasından alınacak. Görüntüsünde, başka bir Vcc düğümü kuruldu, farklı dalgaların güç çizgileri RF IC'nin güç çizgilerine sunmak için kullanılır. Her güç temsilcisi, aralarındaki bağlantıları azaltmak için yararlı bir uzay izolasyon sağlamak için bağımsız bir yol kullanır. Ayrıca, her ipucunun de istediğimiz parazitik bir etkisi var. Ve güç çizgisinde yüksek frekans sesini filtreye yardım eder.
Yıldız topoloji Vcc liderini kullandığında, uygun güç deşikliğini de almak gerekiyor. Ayrıca deşiklik kapasitörü bazı parazit etkisi var. Aslında kapasitör seri bağlı bir RLC devre eşittir. Kapacitör düşük frekans grubunda önderli bir rol oynuyor, ama kendi heyecanlı oscilasyon frekansında (SRF):
Sonra kapasitörün engellemesi etkileyici görünür. Kapanstörün sadece frekans SRF'nin yakın ya da a şağı olduğunda ve kapasitör bu frekanslarda düşük dirençliği gösteriyor. Şekil 2, farklı kapasite değerlerinin altında tipik S11 parametrelerini gösterir. Bu eğrilerden, açıkça SRF'i görebilirsiniz. Ayrıca daha büyük kapasitenin, daha düşük frekanslarda sağlayan ayrılma performansının daha iyi olduğunu da görebiliyor. Düşük.
Büyük kapasitet kapasitesini, 2.2μF gibi, Vcc yıldız topoloji'nin ana düğümünde yerleştirmek en iyisi. Bu kapasitörde düşük bir SRF var. Bu, düşük frekans sesini yok etmek ve stabil bir DC voltajı kurulmak için çok etkili. IC'nin her güç patlaması, güç çizgisine bağlanabilen yüksek frekans sesini filtretmek için düşük kapasitet kapasitesini (10nF gibi) gerekiyor. Ses duyarlı devrelere güç sağlayan bu güç sağlaması için iki dış baypass kapasitörü gerekebilir. Örneğin: 10 nF kapasitörü ile paralel bir 10nF kapasitörü kullanarak bypass sağlamak için daha geniş frekans ayırma menzili sağlayabilir ve güç sağlaması voltajı üzerinde sesin etkisini yok etmeye çalışır. Her elektrik tasarımının ne kadar kapasitör gerektiğini belirlemek için dikkatli kontrol edilmesi gerekiyor ve bu sırada gerçek devre gürültü müdahalesine karıştırılması gerektiğini gösteriyor.
Güzel güç teslimatının şiddetli PCB tasarımı ve Vcc liderleri (yıldız topoloji) ile birleşmesi herhangi bir RF sistem tasarımı için sabit bir temel ayarlayabilir. Gerçek tasarımda sistem performansı göstericilerini azaltmak için diğer faktörler vardır. Bir "gürültüsüz" elektrik teslimatı sistem performansını iyileştirmek için temel elementdir.
Düzenleme ve tasarım aracılığıyla
Yer katının düzeni ve lideri de WLAN devre tahtasının tasarımının anahtarı, devre tahtasının parasitik parametrelerine doğrudan etkileyecekler ve sistem performansını azaltmak için gizli bir tehlike var. RF devre tasarımında eşsiz bir yerleştirme tasarımı yok. Tasarımda yetenekli performans göstericilerini elde etmenin birçok yolu var. Yer uçağı ya da lead analog sinyal yere ve dijital sinyal yere bölünebilir. Ayrıca devreleri yüksek ağır veya yüksek enerji tüketimleri ile ayrılabilir. Geçmişte WLAN değerlendirme kurulunun tasarlama deneyiminin uygulamasına göre dört katlı bir masada ayrı bir yeryüzü uça ğını kullanarak daha iyi sonuçları ulaşabilir. Bu empirik yöntemlerle, RF parçası diğer devrelerden yer katı ile ayrılır, bu da sinyaller arasındaki karışık araştırmalardan kaçınabilir. Yukarıdaki gibi devre tahtasının ikinci katı genellikle yeryüzü uça ğı olarak kullanılır ve ilk katı komponentleri ve RF liderlerini yerleştirmek için kullanılır.
3. Şekil: Viyatların elektrik karakteristik modeli.
Yer uçağı karar verdikten sonra, en kısa yolda tüm sinyal alanları yere bağlamak çok önemli. Vias genelde toprak katının telini yeryüzüne bağlamak için kullanılır. Viyatların etkilendiğini belirtmeli. Görüntü 3, Lvia'nın yolculuğunun doğru elektrik özelliklerinin modelini gösteriyor ve Cvia'nın PCB patlaması üzerinden parazitik kapasitesi. Burada tartışılan yerel düzenleme teknolojisini kullanırsanız, parazitik kapasitesini görmezden gelebilirsiniz. 0,2mm aperture ile bir delikten 1,6mm derinliğinde yaklaşık 0,75nH ve 2.5GHz/5.0GHz WLAN grubunun aynı reaksiyonu yaklaşık 12Ω/24Ω. Bu yüzden, RF sinyali için gerçek bir yer sağlayamaz. Yüksek kaliteli devre tablosu tasarımları için, mümkün olduğunca çok toprak vial RF devre bölgesinde, özellikle IC paketlerinde açık alan için sunulmalı. Pad. Zavallı yerleştirme aynı zamanda ön tarafında veya güç arttırıcı parçasında zararlı radyasyon oluşturacak, kazanç ve ses figürü göstericilerini azaltmak. Ayrıca yeryüzünün çözmesi kötü bir sorun olabilir. Ayrıca, güç amplifikatörünün enerji tüketmesi de yeryüzünde bağlanmak için birçok vial gerekiyor.
4. Şekil. Örnek olarak MAX2827 referans tasarım tahtasını kullanarak PLL filtr komponenti düzeni.
Diğer fazla devrelerin sesini sil ve yerel olarak oluşturduğu sesi bastır, bu yüzden elektrik hattı arasındaki fazlar arasındaki karışık araştırmaları silerek, bu da Vcc ayrılmasının faydası. Eğer kapasitör aracılığıyla yer arasındaki induktans etkisi yüzünden aynı toprak kullanırsa, bu bağlantı noktalarındaki boşluklar sistemdeki birbirindeki ses bağlantısının fırsatını kaybetmeyen iki güç malzemesinden tüm RF araştırmalarını taşıyacak.
Bu makalenin son kısmında göreceğiniz gibi, PLL'in gerçekleşmesi sistem tasarımında her zaman büyük sorunları ile karşılaşır. İyi bir yeryüzü tel düzenlemesi gerekiyor. Şu anda bütün PLL ve VCOs IC tasarımında chip ile birleştirildi. Çoğu PLL, bir dönüş filtrü üzerinden VCO'yu kontrol etmek için dijital a ğır yük pump çıkışını kullanır. Genelde, analog kontrol voltajını elde etmek için yük pumpunun dijital puls akışını filtrelemek için ikinci sıradan ya da üçüncü sıradan RC döngü filtrü gerekiyor. Yükleme pompasının çıkışının yakınlarındaki iki kapasitör, yükleme pompas devresinin yerlerine doğrudan bağlı olmalı. Bu şekilde, toprak döngüsünün puls ağımdaki yolu izole edilebilir ve LO'daki uyumlu yol frekansı küçük olabilir. Üçüncü kapasitör (üçüncü sıradan filtr için) direkten VCO'nun topraklarına bağlanılması gerekiyor, kontrol voltajını dijital akışıyla yüzmekten engellemek için. Eğer bu prensipler ihlal edilirse, önemli sıkıcı komponentler sonuçlayacak.
4. görüntü PCB düzeni örneğini gösterir. Yer patlaması üzerinde birçok toprak vial var, her Vcc kapasitörünün kendi ayrı topraklarını araştırmasına izin verir. Kutudaki devre PLL döngü filtrüdür. İlk kapasitör GND_CP ile doğrudan bağlanmış, ikinci kapasitör (R serisinde) aynı GND_CP'e dönmek için 180 derece döndürülür ve üçüncü kapasitör GND_VCO ile bağlanmış. Bu tür temel taslağı daha yüksek sistem performansını alabilir.
Doğru güç ve yerle PLL sıkıcı sinyalleri bastır.
Tasarım sürecinin 802.11a/b/g sisteminin ihtiyaçlarını yerine getirmesi zor bir nokta. Sınırlık indeksi ve güç tüketiminin dengelenmesi gerekiyor, ve yeterli iletişim gücünü korumak için belirli bir margin rezerve edilmeli. Ve FCC kuralları. Anten sonunda IEEE 802.11g sistemi tarafından gereken tipik çıkış gücü +15dBm ve frekans dönüşü 20MHz olduğunda -28dBr. Frekans grubundaki yakın kanalların güç reddetme oranı (ACPR) belirli alanlarda özel bir uygulama için doğru bir aygıt özelliklerinin lineer özelliklerinin fonksiyonudur. Transfer kanalında ACPR özelliklerini iyileştirmek için büyük bir miktar çalışma, Tx IC ve PA tarafından deneyimlere dayalı tarafından ayarlamak ve girdi aşamasının, çıkış aşamasının ve PA ortalama aşamasının eşleşen ağını ayarlamak üzere başarılır.
5. Şekil: Bir döngü filtrü kullanma etkisi.
Ancak ACPR'e neden olan tüm sorunlar cihazın lineer özelliklerine ait değil. İyi bir örnek şu: bir dizi ayarlama sonrası güç amplifikatörü ve PA sürücüsü (ACPR'de büyük rol oynanan iki faktör) iyileştirilir. WLAN yayıcısının yakın kanal özellikleri hâlâ beklenen indeksene ulaşamaz. Bu zamanlar, yayıcının fazla kilitli döngüs ündeki yerel oscillatör (LO) sinyalinin de ACPR performansını azalttığını belirtmeli. LO'nun sıkıcı sinyali modullendirilmiş üssband sinyaliyle karışacak ve karışık komponent beklenen sinyal kanalı boyunca genişletilecek. Bu karıştırma etkisi, sadece PLL sıkıcı komponenti belirli bir eşiğinden daha yüksek olduğunda sorunlara neden olur. PLL sıkıcı komponenti belirli bir eşiğin altında olduğunda, ACPR genellikle PA çizgi olmasıyla sınırlanacak. Tx çıkış gücü ve spektral maske özellikleri "linearli sınırlı" olduğunda linearitlik indeksini ve çıkış gücünü dengelemeliyiz; Eğer LO sıkıcı özellikleri ACPR performansını sınırlayan ana faktör haline gelirse, karşılaştığımız şey "kısıtlı" olacak, PA'nin belirtilen POUT altındaki daha yüksek bir operasyon noktasında, ACPR'e etkisini azaltmak için daha fazla a ğımdaki ve dizayn fleksibiliğini tüketecek.
Yukarıdaki tartışma başka bir soru yükseliyor, yani, emisyon spektrumuna etkilenmeyecek şekilde PLL'in etkileyici komponentlerini belirli bir menzilde nasıl sınırlayacağı. Aklına gelen ilk çözüm PLL loop filtrünün bandgenişliğini azaltmak için sıkıcı sinyal genişliğini azaltmak. Bu yöntem nadir durumlarda etkileyici, fakat bunun potansiyel sorunları var.
5. görüntü hipotetik bir durumu gösteriyor. Görünüşe göre, 20 MHz'in yaklaşık frekansı olan bölüm-by-N sintezleyici tasarımda kullanılır. Eğer döngü filtrü ikinci sıralı olursa, kesilme frekansı 200kHz ve dönüş oranı genellikle 40dB/ On'da, 80dB düzenlemesi 20MHz frekansında alınabilir. Eğer referans sıkıcı komponenti -40dBc olursa (zararlı modülasyon komponentlerin seviyesi sebep olabileceğini tahmin ediyorsa), sıkıştırıcı oluşturma mekanizması döngü filtrünün menzilini aştırabilir (filtrden önce oluşturulmuşsa, onun genişliği çok büyük olabilir). Röntge filtrünün bandgenişliğini bastırmak zor özelliklerini geliştirmez, ama sistemin üzerinde önemli negatif etkisi olan PLL kilitleme zamanı arttıracak.
Deneyimler, PLL süpürlerini bastırmak için en etkileyici yolun mantıklı yerleştirme, güç sağlama düzenlemesi ve teknolojiyi çözürmesi gerektiğini kanıtladı. Bu makalede tartışan düzenleme prensipleri PLL yol komponentlerini azaltmak için iyi bir tasarımdır. Yıldız topoloji kabul etmek çok gerekli. Eğer yeterince izolasyon yoksa, şu anki puls tarafından oluşturduğu ses VCO'nun güç tasarımı ile birleştirilecek ve genellikle "VCO traksyonu" denilen VCO frekansiyonunu modulatacak. Elektrik hatları arasındaki fiziksel ayrılım ve her Vcc pin için kapasiteler ayırılması gibi ölçüler, yerleştirme vüyalarının mantıklı yerleştirilmesi ve bir seri ferit komponenti (son bir akşam olarak) tanıtımı geliştirebilir. Yukarıdaki ölçüler her tasarımda kullanılması gerekmiyor. Her yöntemin uygun kullanımı etkileyici amplitüsü düşürecek.
Görüntü 6, mantıksız bir VCO elektrik tasarımının sonuçlarını sağlar. Elektrik tasarrufu, elektrik hattı üzerinde güçlü etkilendirme sebebi olan yük pumpunun değiştirme etkisi olduğunu gösteriyor. Ne yazık ki bu güçlü araştırmalar, bypass kapasitelerini eklerek etkili olarak bastırılabilir. Ayrıca, Eğer elektrik teslimatı düzenlemesi mantıksız olursa, mesela, VCO'nun güç lideri yükleme pump elektrik teslimatı altında bulunduğu yerde, aynı ses VCO elektrik teslimatı üzerinde izlenir ve üretilen sıkıcı sinyaller ACPR özelliklerine etkileyecek kadar yeterli. Eğer düzenleme güçlü olsa bile test sonuç gelişmeyecek. Bu durumda, PCB sürücüsünü incelemek ve VCO'nun liderlerini yeniden düzenlemek gerekiyor. Bu yoldan çıkan özelliklerini etkili olarak geliştirecek ve belirlenmesi için gereken özellikleri uygulayacak.
Görüntü 6: Mantıklı VCC_VCO test sonuçları
