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混合信号PCB 设计时要注意的几个问题!
2017年08月25日 作者: 暂无评论 297+ 0

PCB

一个好的印制电路板(PCB)设计对于获得好的RF性能是必需的,用两层板来设计。由于nRF401外围元件少,是目前集成度最高的RF收发芯片并集成了基带处理,设计比较方便,但是实际由于高频电路的特性,工作频率较高(UHF),且nRF401 PCB 设计是混合信号电路设计,尽管nRF401已经大大简化了射频电路设计及要求,设计时仍然需要十分的注意。一般来说有以下原则需要遵循:PCB

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布线时不能只考虑线能否布通,如果PCB 布线布局不合理,可能会大大影响性能和通信距离,这是RF 电路设计的特点决定的。因此将PCB 分为射频电路和控制电路两部分布置。

PCB 使用双面板,分为元件面和底面。底面有一个连续的接地面,元件面的接地面保证元件充分接地,大量的通孔链接元件面的接地面和底面的接地面。

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合适的零件布局。射频电路的元件面以nRF401 为中心,各元件紧靠其周围,尽可能减少分布参数的影响。需要说明的是VCO 电感的布局是非常重要的,一个经过优化的VCO 电感布局将可以给PLL 环路滤波器提供一个合适的电压。匹配网络的元器件最好靠近nRF401 的ANT1 和ANT2,以减小杂散电感和杂散电容。

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将PCB 分区为独立的模拟部分和数字部分。在电路板的所有层中,数字信号只能在电路板的数字部分布线,模拟信号只能在电路板的模拟部分布线,并且模拟电源和数字电源要分割。nRF401 的直流供电必需在离VDD 脚尽可能近的地方用高性能的RF 电容去藕。如果一个小电容再并上一个较大的电容效果会更好(2.2uF)。射频部分的电源和数字电路部分的电源分离,nRF401 的VSS 端直接连接到接地面。PCB

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射频电路的电源使用高性能的射频电容去耦,去耦电容尽可能靠近nRF401 的VDD 端,一般还在较大容量的表面贴装电容旁并联一个小数值的电容。nRF401 的电源必需经过很好的滤波,并且与数字电路供电分离。

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布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。从单片机引入的晶体走线不能离数据线或者控制线太近。注意电源的滤波和电源线的走线。不能将数字信号或控制信号引入到PLL 回路滤波器元件上。布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。

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采用正确的布线规则。在PCB 板上应该避免长的电源走线,所有元件地线,VDD连接线,VDD 去藕电容必需离nRF401 尽可能近,如果PCB 设计的顶层有铺铜,VSS 脚必需连接到铺铜面,如果PCB 的设计的底层有铺铜,与VSS 的焊盘有一个过孔相连会获得更好的性能。所有开关数字信号和控制信号都不能经过PLL 环路滤波器元件和VCO 电感附近。

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充分考虑电源对nRF401 的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。RF电路对电源噪声很敏感,要给RF 电源加滤波电路,以减小电源噪声对RF 电路的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成П 型滤波电路,当然条件要求不高时也可用电感代替磁珠。

原文链接:http://www.eeboard.com/news/pcb-11/

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