Estou com problemas para verificar o que uma nota de aplicativo ( AN068 ) explica para calcular os valores de Balun. Eu apreciaria se alguém pudesse me dizer o que / onde estou fazendo de errado?
O resumo da parte de RF:
A parte azul é a tampa de bloqueio DC, C10-L1 e L3-C11 são Balun, a parte cinza é a rede PI. A folha de dados do IC (CC2500) define a carga ideal em RF_P e RF_N como 80 + j74 ohm.
Na figura 6 na página 7, mostra o circuito diferencial e a figura abaixo (figura 7) mostra a parte única em que a impedância é dividida por 2.
"Ignora a tampa de bloqueio de corrente contínua, pois os valores são grandes". Ele marca o rastreamento para obter a impedância do rastreamento no cálculo. 20 + j0 é a impedância equivalente de Thevenin (Zout).
Aqui está a visão Gerber do design:
A nota do aplicativo sugere calcular a impedância dos traços (de bloco a bloco) para a parte balun. Ambos os caminhos têm o mesmo comprimento. O caminho esquerdo: C9 a L3: 0,192 mm; L3 a C11: 0,177 mm; C11 a C12 = 0,185 mm; o comprimento total é de 0,554 mm. A largura do traço é de 0,254 mm, o documento gerber diz que a espessura do FR4 é de 1,6 mm. A nota do aplicativo diz para inserir permissividade para 2,45 Gz como 4,1, perda de tan 0,0155.
Eu insiro os valores medidos nos arquivos Gerber e na nota do aplicativo na calculadora de linha da NI:
Ele mostra impedância de 135.674 ohm e comprimento elétrico de 2.67941 graus.
Então, como sugere a nota do aplicativo, defino a impedância da fonte como 40 + j37 ohm (círculo azul) e a impedância de carga como 20 + j0 ohm (círculo vermelho) no Gráfico Smith (há uma pequena representação do circuito no lado inferior esquerdo) . Depois disso, adicionei uma linha de transmissão e defini os parâmetros da calculadora de linha (135.674 ohm, 2.67941 graus) (o programa não permite inserir números precisos; portanto, seleciono os valores mais próximos possíveis). Por fim, adicionei um capacitor shunt com indutores das séries 1pF e 1.2nH, pois o design final utiliza esses valores.
No entanto, obtém um gráfico Smith diferente que a impedância não corresponde como mostra a nota do aplicativo.
Eu obtenho a correspondência se eu inserir 335 ohm para impedância de TL e manter os outros valores iguais. Preciso inserir valores estranhos para obter a impedância 335 na calculadora de linha.
Onde eu faço de errado?
EDIT 1: Acho que a nota do aplicativo diz para medir o comprimento dos pinos de rádio, então o MCU para o C9 é de 0,506 mm. O comprimento total é de 1,06 mm. Apenas altera o comprimento elétrico para 5,12667 graus, que é quase o mesmo gráfico de smith que eu estava usando 4 graus (o menor possível no programa que uso) no gráfico de smith acima.
Respostas:
Recebi uma resposta da TI sobre a minha pergunta. Um engenheiro de aplicação sênior disse que não é uma nota de aplicação bem escrita e não é possível encontrar a correspondência de impedância usando apenas a calculadora de linha e o gráfico smith.
O conselho foi simular o circuito no ADS, Microondas ou software similar, pois o comportamento dos componentes muda de marca, modelo, tamanho, frequência, etc. Os fabricantes fornecem bibliotecas de simulação para seus componentes para os SWs acima mencionados.
Usei o ADS e encontrei dois tipos de simulação para encontrar a correspondência correta de impedância.
Uma é simular o circuito na vista esquemática; então, você precisa definir o componente exato que você usa, o comprimento do traço, o ângulo do traço, a propriedade da placa de circuito impresso, etc. resultar cerca de 10% de precisão.
Pode-se obter resultados mais precisos na simulação de layout devido à interação com os sinais dos outros componentes ou traços na placa. O ADS é um software complicado para iniciantes, não consegui encontrar um bom tutorial de como fazê-lo, portanto simulei a parte esquemática e meu problema foi resolvido. Não tenho analisador de rede, portanto não sei como obtive a correspondência correta.
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