Uploaded by Maciej Marek

opis układu

advertisement
Powyższy schemat przedstawia zaprojektowany układ w środowisku PADS Professional
Designer. Elementy TL1-TL3 działają jak cewki indukcyjne. TL1, TL2 i C1 tworzą sieć
dolnoprzepustową w celu ograniczenia harmonicznych. Rola TL3 to prostu doprowadzenie
zasilania do krawędzi płytki, natomiast kondensator C2 jest wykorzystany w celu blokowania
prądu stałego. Tym samym linie transmisyjne TL1/TL2/TL3 są 50 Ω dopasowaniem +
trójnikiem (ang. bias-tee) służącym do dostarczania napięcia stałego do obwodów RF.
Vctl - Napięcie doprowadzone do pinów kontrolnych VPD1 i VPD2 o wartości 3.6V.
Producent pozwala jeszcze użyć napięcia 5V, aczkolwiek do takiego zastosowania
wymagane są dwa rezystory obniżające (ang. dropping resistors ).
Vcc - Napięcie zasilania dla pierwszego stopnia wzmacniacza. W tym celu wymagany jest
zewnętrzny kondensator bocznikujący o pojemności 330 pF.
Filtr pasmowy posiada impedancję wejściową 50 Ω , dlatego został umieszczony za
kondensatorem C2. Gdyby filtr ten wymagał innej impedancji lub specjalnego dopasowania,
należałoby zaprojektować sieć dopasowującą, która dopasuje wyjście wzmacniacza do
wejścia filtra (wykonując obliczenia posługując się wykresem Smitha).
W karcie katalogowej producenta wzmacniacza HMC414 wyraźnie widać, że RFIN jest już
dopasowany do 50 Ω i nie wymaga dodatkowego dopasowania, jednakże nic nie
powstrzymuje nas, by układ ten dopasować jeszcze bardziej dokładnie. W tym celu na
wejściu oraz wyjściu układu (za filtrem) umieszczono układy dopasowujące (LC). Układ
dopasowujący na wejściu składa się z kondensatora C8 o pojemności 110 pF oraz cewki L2
o indukcyjności 2.6 nH, natomiast układ dopasowujący na wyjściu jest zbudowany z
kondensatora C9 o pojemności 110 pF oraz z cewki L3 o indukcyjności 2.7 nH.
Środowisko PADS Professional Layout pozwala w prosty sposób na łączenie ze sobą
komponentów, wykorzystując schemat układu wcześniej wykonany w PADS Professional
Designer. Pozwala nam to na oszczędność czasu, gdyż wszystkie ścieżki są już przypisane
do poszczególnych elementów. Naszym zadaniem jest doprowadzenie ich do odpowiednich
miejsc w układzie.
Linia transmisyjna 50-Ω wymaga szerokości 113 mil. Taka szerokość linii jest zbyt duża i
stanowi problem w większości układów płytek drukowanych przy podłączaniu do wejść oraz
wyjść wzmacniacza. Zmniejszenie szerokości linii ze 113 mil do 35 mil (bardziej poręczna
szerokość) powoduje zwiększenie impedancji z 50 Ω do 82 Ω. Ta zwiększona impedancja
będzie miała wpływ na działanie wzmacniacza i niedopasowanie systemu. Jeśli linia
transmisyjna ma mieć szerokość 35 mil przy jednoczesnym dostosowaniu impedancji do
50Ω należy zmniejszyć wysokość płytki drukowanej lub dodać zewnętrzny obwód, aby
przekształcić impedancję z powrotem do 50 Ω. W tym celu do transformacji impedancji
używane są proste sieci dopasowujące o małej szerokości pasma.
Na wejściu oraz wyjściu układu, przy krawędziach płytki, zostały umieszczone złącza RF
typu RF3-04A-T-00-50-G. Linia transmisyjna biegnie przez całą szerokość płytki, poczynając
od RFIN (wejściowe złącze RF) aż do RFOUT (wyjściowe złącze RF).
Otwory przelotowe (ang. via holes) są używane w płytkach drukowanych (PCB), aby
zapewnić zarówno uziemienie RF, jak i DC. Podczas gdy idealna przelotka zapewnia
doskonałe uziemienie, faktyczne przelotki mogąi zawierać pasożytniczą indukcyjność,
rezystancję i pojemność względem masy. Na płytce PCB zastosowano również tzw. via
shielding (inne określenia to via fence lub picket fence). Jest to struktura używana w
projektach RF aby pomóc zredukować przesłuchy i zakłócenia elektromagnetyczne w
ścieżce, która przenosi sygnał RF. Struktura ta jest tworzona poprzez umieszczenie jednego
lub więcej rzędów przelotek wzdłuż ścieżki sygnału.
Na płytce PCB zamieszczono również 5-pinowe prostokątne złącze DC (ang. DC Header)
5-535541-3. Złącze to połączone jest z pinami kontrolnymi VPD1 oraz VPD2 jak i z pinem
Vcc (napięcie zasilania). Dwa ostatnie piny w prostokątnym złączu DC połączone są linią
transmisyjną z kondensatorem C7. Linia ta następnie przechodzi przez kondensator C3 oraz
cewką L1.
Download