Tengo problemas para verificar lo que explica una nota de la aplicación ( AN068 ) para calcular los valores de Balun. Agradecería que alguien me dijera 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 figura siguiente (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 el 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 trazas (de pad a pad) para la parte de balun. Ambas rutas 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 de la traza es de 0.254 mm, el documento de Gerber dice que el grosor de FR4 es de 1.6 mm. La nota de la aplicación dice que ingrese la permitividad para 2.45Gz como 4.1, pérdida de bronceado 0.0155.
Ingreso los valores medidos de los archivos de 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 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 condensador de derivación con inductor de la serie 1pF y 1.2nH ya que el diseño final usa esos valores.
Sin embargo, obtiene un gráfico de Smith diferente que la impedancia no coincide como muestra la nota de la aplicación.
Obtengo la coincidencia si ingreso 335 ohm 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?
EDITAR 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 la misma tabla smith que estaba usando 4 grados (la más pequeña posible en el programa que uso) en la tabla smith anterior.
Respuestas:
Recibí una respuesta de TI sobre mi pregunta. Un ingeniero de aplicaciones senior 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 Smith.
El consejo fue simular el circuito en ADS, Microondas o software similar, ya que los comportamientos de los componentes cambian según la marca, modelo de pieza, tamaño, frecuencia, etc. Los fabricantes proporcionan bibliotecas de simulación para sus componentes para los SW mencionados anteriormente.
Utilicé ADS y encontré dos tipos de simulación para encontrar la correspondencia de impedancia correcta.
Una es simular el circuito en la vista esquemática, luego debe definir el componente exacto que usa, la longitud de rastreo, el ángulo de rastreo, la propiedad de la PCB, etc. De acuerdo con otra nota de aplicación de TI, dice que puede obtener el correcto dar como resultado una precisión del 10%.
Se puede obtener un resultado más preciso en la simulación de diseño debido a la interacción con las señales de los otros componentes o trazas en el tablero. ADS es un software complicado para un principiante, no pude encontrar un buen tutorial sobre cómo hacerlo, por lo tanto, simulé en la parte esquemática y mi problema está resuelto. No tengo un analizador de red, por lo tanto, no sé qué coincidencia correcta obtuve.
fuente