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13个关于射频电路的电源规划关键

(1)电源线是EMI 出入电路的重要途径。通过电源线,外界的干扰可以传入内部电路,影响RF电路指标。为了减少电磁辐射和耦合,要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。电源电路不管形式

  (1)电源线是EMI 收支电路的重要途径。通过电源线,外界的搅扰能够传入内部电路,影响RF电路目标。为了削减电磁辐射和耦合,要求DC-DC模块的一次侧、二次侧、负载侧环路面积最小。电源电路不论方法有多杂乱,其大电流环路都要尽或许小。电源线和地线总是要很近放置。

  (2)假如电路中运用了开关电源,开关电源的外围器材布局要契合各功率回流途径最短的准则。滤波电容要挨近开关电源相关引脚。 运用共模电感,挨近开关电源模块。

  (3)单板上长距离的电源线不能一同挨近或穿过级联放大器(增益大于45dB)的输出和输入端邻近。防止电源线成为RF信号传输途径,或许引起自激或下降扇区阻隔度。长距离电源线的两头都需求加上高频滤波电容,乃至中心也加高频滤波电容。

  (4)RF PCB的电源入口处组合并联三个滤波电容,运用这三种电容的各自长处别离滤除电源线上的低、中、高频。例如:10uf,0.1uf,100pf。而且依照从大到小的次序顺次挨近电源的输入管脚。

  (5)用同一组电源给小信号级联放大器馈电,应当先从末级开端,顺次向前级供电,使末级电路发生的EMI 对前级的影响较小。且每一级的电源滤波至少有两个电容:0.1uf,100pf。 当信号频率高于1GHz时,要添加10pf滤波电容。

  (6)常用到小功率电子滤波器,滤波电容要挨近三极管管脚,高频滤波电容更挨近管脚。三极管选用截止频率较低的。假如电子滤波器中的三极管是高频管,作业在放大区,外围器材布局又不合理,在电源输出端很简单发生高频振动。线性稳压模块也或许存在相同的问题,原因是芯片内存在反应回路,且内部三极管作业在放大区。在布局时要求高频滤波电容挨近管脚,减小散布电感,损坏振动条件。

  (7)PCB的POWER部分的铜箔尺度契合其流过的最大电流,并考虑余量(一般参阅为1A/mm线宽)。

  (8)电源线的输入输出不能穿插。

  (9)留意电源退耦、滤波,防止不同单元通过电源线发生搅扰,电源布线时电源线之间应彼此阻隔。电源线与其它强搅扰线(如CLK)用地线阻隔。

  (10)小信号放大器的电源布线需求地铜皮及接地过孔阻隔,防止其它EMI搅扰窜入,从而恶化本级信号质量。

  (11)不同电源层在空间上要防止堆叠。首要是为了削减不同电源之间的搅扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的堆叠问题必定要设法防止,难以防止时可考虑中心隔地层。

  (12)PCB板层分配便于简化后续的布线处理,关于一个四层PCB板(WLAN中常用的电路板),在大多数运用顶用电路板的顶层放置元器材和RF引线,第二层作为体系地,电源部分放置在第三层,任何信号线都能够散布在第四层。

  第二层选用接连的地平面布局关于树立阻抗受控的RF信号通路十分必要,它还便于取得尽或许短的地环路,为第一层和第三层供给高度的电气阻隔,使得两层之间的耦合最小。当然,也能够选用其它板层界说的方法(特别是在电路板具有不同的层数时),但上述结构是通过验证的一个成功典范。

  (13)大面积的电源层能够使Vcc布线变得轻松,可是,这种结构常常是引发体系功能恶化的导火线,在一个较大平面上把一切电源引线接在一同将无法防止引脚之间的噪声传输。反之,假如运用星型拓扑则会减轻不同电源引脚之间的耦合。

  上图给出了星型衔接的Vcc布线计划,该图取自MAX2826 IEEE 802.11a/g收发器的评价板。图中树立了一个主Vcc节点,从该点引出不同分支的电源线,为RF IC的电源引脚供电。每个电源引脚运用独立的引线在引脚之间供给了空间上的阻隔,有利于减小它们之间的耦合。别的,每条引线还具有必定的寄生电感,这恰好是咱们所期望的,它有助于滤除电源线上的高频噪声。

  运用星型拓扑Vcc引线时,还有必要采纳恰当的电源去耦,而去耦电容存在必定的寄生电感。事实上,电容等效为一个串联的RLC电路,电容在低频段起主导效果,但在自激振动频率(SRF):

  之后,电容的阻抗将出现出电理性。由此可见,电容器只是在频率挨近或低于其SRF时才具有去耦效果,在这些频点电容表现为低阻。

  给出了不同容值下的典型S11参数,从这些曲线能够清楚地看到SRF,还能够看出电容越大,在较低频率场所供给的去耦功能越好(所出现的阻抗越低)。

  在Vcc星型拓扑的主节点处最好放置一个大容量的电容器,如2.2μF。该电容具有较低的SRF,关于消除低频噪声、树立安稳的直流电压很有用。IC的每个电源引脚需求一个低容量的电容器(如10nF),用来滤除或许耦合到电源线上的高频噪声。关于那些为噪声灵敏电路供电的电源引脚,或许需求外接两个旁路电容。例如:用一个10pF电容与一个10nF电容并联供给旁路,能够供给更宽频率规模的去耦,尽量消除噪声对电源电压的影响。每个电源引脚都需求仔细查验,以确认需求多大的去耦电容以及实践电路在哪些频点简单遭到噪声的搅扰。

  杰出的电源去耦技能与谨慎的PCB布局、Vcc引线(星型拓扑)相结合,能够为任何RF体系规划奠定安定的根底。虽然实践规划中还会存在下降体系功能目标的其它要素,可是,具有一个“无噪声”的电源是优化体系功能的基本要素.

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