Frage zu Balun/passendem Netzwerk

Ich habe Probleme zu überprüfen, was eine App-Notiz ( AN068 ) erklärt, um Balun-Werte zu berechnen. Ich würde mich freuen, wenn mir jemand sagen könnte, was/wo ich falsch mache?

Die Zusammenfassung des RF-Teils:

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Der blaue Teil ist die DC-Sperrkappe, C10-L1 und L3-C11 sind Balun, der graue Teil ist das PI-Netzwerk. Das Datenblatt des ICs (CC2500) definiert die optimale Last bei RF_P und RF_N als 80 + j74 Ohm.

Ab Abbildung 6 auf Seite 7 zeigt es die Differenzschaltung, und die folgende Abbildung (Abbildung 7) zeigt den einzelnen Teil, bei dem die Impedanz durch 2 geteilt wird.

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"Es ignoriert die DC-Sperrkappe, da die Werte groß sind". Es markiert die Spur, um die Impedanz der Spur in die Berechnung aufzunehmen. 20 + j0 ist die Thevenin-Ersatzimpedanz (Zout).

Hier ist die Gerber-Ansicht des Designs:

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Der App-Hinweis schlägt vor, die Impedanz der Leiterbahnen (von Pad zu Pad) für den Balun-Teil zu berechnen. Beide Wege haben die gleiche Länge. Der linke Pfad: C9 bis L3: 0,192 mm; L3 bis C11: 0,177 mm; C11 bis C12 = 0,185 mm; die Gesamtlänge beträgt 0,554 mm. Die Breite der Spur beträgt 0,254 mm, das Gerber-Dokument sagt, dass die FR4-Dicke 1,6 mm beträgt. Der App-Hinweis besagt, dass die Permittivität für 2,45 Gz als 4,1 und der Bräunungsverlust 0,0155 eingegeben werden soll.

Ich gebe die gemessenen Werte aus den Gerber-Dateien und dem App-Hinweis in den Linienrechner von NI ein:

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Es zeigt eine Impedanz von 135,674 Ohm und eine elektrische Länge von 2,67941 Grad.

Dann definiere ich, wie die App-Notiz vorschlägt, die Quellenimpedanz als 40 + j37 Ohm (blauer Kreis) und die Lastimpedanz als 20 + j0 Ohm (roter Kreis) im Smith-Diagramm (es gibt eine kleine Schaltungsdarstellung auf der linken unteren Seite) . Danach fügte ich eine Übertragungsleitung hinzu und definiere die Parameter aus dem Leitungsrechner (135,674 Ohm, 2,67941 Grad) (das Programm erlaubt keine genauen Zahlen einzugeben, daher wähle ich die nächstmöglichen Werte). Schließlich habe ich einen Shunt-Kondensator mit einer Induktivität von 1 pF und 1,2 nH hinzugefügt, da das endgültige Design diese Werte verwendet.

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Es wird jedoch ein anderes Smith-Diagramm angezeigt, bei dem die Impedanz nicht übereinstimmt, wie die App-Notiz zeigt.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich bekomme die Übereinstimmung, wenn ich 335 Ohm für die Impedanz von TL eingebe und die anderen Werte gleich halte. Ich muss seltsame Werte eingeben, um die 335-Impedanz auf dem Leitungsrechner zu erhalten.

Wo mache ich falsch?

BEARBEITEN 1: Ich denke, der App-Hinweis besagt, dass die Länge von den Funkstiften gemessen werden soll, dann beträgt MCU zu C9 0,506 mm. Die Gesamtlänge beträgt 1,06 mm. Es ändert nur die elektrische Länge auf 5,12667 Grad, was fast das gleiche Smith-Diagramm ist, als ich 4 Grad (kleinstmöglich in dem von mir verwendeten Programm) auf dem obigen Smith-Diagramm verwendet habe.

Das Smith-Diagramm aus dem Whitepaper zeigt Informationen zur Übertragungsleitung. Es ist 50 Ohm und 25,566 Grad lang. Das macht die Kappe ungefähr 1,33 pF und die Induktivität 2,4 nH.
Was hat TI gesagt, als du sie gefragt hast? Sie haben Foren, die von Leuten besetzt sind, die den Chip sehr gut kennen. Beachten Sie, dass es auch vorgefertigte Baluns von Johanson, Anaren usw. gibt.

Antworten (1)

Ich habe eine Antwort von TI auf meine Frage erhalten. Ein leitender Anwendungsingenieur sagte, dass es sich nicht um eine gut geschriebene Anwendungsnotiz handelt und es nicht möglich ist, die Impedanzanpassung nur mit dem Leitungsrechner und dem Smith-Diagramm zu finden.

Der Rat war, die Schaltung auf ADS, Mikrowelle oder ähnlicher Software zu simulieren, da sich das Verhalten von Komponenten durch Marke, Teilemodell, Größe, Frequenz usw. ändert. Die Hersteller stellen Simulationsbibliotheken für ihre Komponenten für die oben genannten SWs bereit.

Ich habe ADS verwendet und zwei Arten von Simulationen gefunden, um die richtige Impedanzanpassung zu finden.

Eine besteht darin, die Schaltung in der schematischen Ansicht zu simulieren, dann müssen Sie die genaue Komponente, die Sie verwenden, die Leiterbahnlänge, den Leiterbahnwinkel, die Eigenschaften der Leiterplatte usw. definieren. Laut einer anderen Anwendungsnotiz von TI können Sie die richtige erhalten Ergebnis etwa 10% Genauigkeit.

Aufgrund der Interaktion mit den Signalen von anderen Komponenten oder Leiterbahnen auf der Platine kann man bei der Layoutsimulation genauere Ergebnisse erzielen. ADS ist eine komplizierte Software für Anfänger, ich konnte kein gutes Tutorial finden, wie man es macht, deshalb habe ich auf dem schematischen Teil simuliert und mein Problem ist gelöst. Ich habe keinen Netzwerkanalysator, daher weiß ich nicht, wie ich die richtige Übereinstimmung gefunden habe.