Balun / pregunta de red coincidente
Angs
Tengo problemas para verificar lo que explica una nota de la aplicación ( AN068 ) para calcular los valores de Balun. Agradecería si alguien pudiera decirme qué/dónde estoy haciendo mal.
El resumen de la parte RF:
La parte azul es la tapa de bloqueo de CC, C10-L1 y L3-C11 son Balun, la parte gris es la red PI. La hoja de datos del IC (CC2500) define la carga óptima en RF_P y RF_N como 80+j74 ohm.
De la figura 6 en la página 7, muestra el circuito diferencial, y la siguiente figura (figura 7) muestra la parte única donde la impedancia se divide por 2.
"Ignora el límite de bloqueo de CC ya que los valores son grandes". Marca la traza para tomar la impedancia de la traza en cálculo. 20 + j0 es la impedancia equivalente de Thevenin (Zout).
Aquí está la vista de Gerber del diseño:
La nota de la aplicación sugiere calcular la impedancia de las huellas (de pad a pad) para la parte del balun. Ambos caminos tienen la misma longitud. El camino izquierdo: C9 a L3: 0.192 mm; L3 a C11: 0,177 mm; C11 a C12 = 0,185 mm; la longitud total es de 0,554 mm. El ancho del trazo es de 0,254 mm, el documento de gerber dice que el grosor del FR4 es de 1,6 mm. La nota de la aplicación dice que ingrese la permitividad para 2.45Gz como 4.1, tan pérdida 0.0155.
Ingresé los valores medidos de los archivos Gerber y la nota de la aplicación en la calculadora de línea de NI:
Muestra una impedancia de 135,674 ohmios y una longitud eléctrica de 2,67941 grados.
Luego, como sugiere la nota de la aplicación, defino la impedancia de la fuente como 40 + j37 ohm (círculo azul) y la impedancia de carga como 20 + j0 ohm (círculo rojo) en el gráfico de Smith (hay una pequeña representación de circuito en el lado inferior izquierdo) . Después de eso, agregué una línea de transmisión y definí los parámetros de la calculadora de línea (135.674 ohmios, 2.67941 grados) (el programa no permite ingresar números precisos, por lo tanto, selecciono los valores más cercanos posibles). Finalmente, agregué un capacitor de derivación con un inductor en serie de 1pF y 1.2nH ya que el diseño final usa esos valores.
Sin embargo, obtiene un gráfico de Smith diferente en el que la impedancia no coincide como muestra la nota de la aplicación.
Obtengo la coincidencia si ingreso 335 ohmios para la impedancia de TL y mantengo los otros valores iguales. Necesito ingresar valores extraños para obtener la impedancia 335 en la calculadora de línea.
¿Dónde hago mal?
EDICIÓN 1: Supongo que la nota de la aplicación dice que mida la longitud de los pines de radio, luego MCU a C9 es 0.506 mm. La longitud total es de 1,06 mm. Solo cambia la longitud eléctrica a 5.12667 grados, que es casi el mismo gráfico de Smith que estaba usando 4 grados (lo más pequeño posible en el programa que uso) en el gráfico de Smith anterior.
Respuestas (1)
Angs
Recibí una respuesta de TI sobre mi pregunta. Un ingeniero de aplicaciones sénior dijo que no es una nota de aplicación bien escrita y que no es posible encontrar la coincidencia de impedancia simplemente usando la calculadora de línea y el gráfico de Smith.
El consejo fue simular el circuito en ADS, Microondas o software similar, ya que los comportamientos de los componentes cambian por marca, modelo de pieza, tamaño, frecuencia, etc. Los fabricantes proporcionan bibliotecas de simulación de sus componentes para los SW antes mencionados.
Usé ADS y encontré dos tipos de simulación para encontrar la coincidencia de impedancia correcta.
Una es simular el circuito en la vista esquemática, luego debe definir el componente exacto que usa, la longitud del trazo, el ángulo del trazo, la propiedad de la PCB, etc. De acuerdo con otra nota de aplicación de TI, dice que puede obtener el correcto resultado alrededor del 10% de precisión.
Se pueden obtener resultados más precisos en la simulación del diseño debido a la interacción con las señales de los otros componentes o huellas en la placa. ADS es un software complicado para un principiante, no pude encontrar un buen tutorial de cómo hacerlo, por lo que simulé en la parte esquemática y mi problema está resuelto. No tengo analizador de red, por lo tanto, no sé qué coincidencia correcta obtuve.
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