http://hu.pcbjhy.com
Home > Rólunk > Bluetooth áramköri tervezési irányelvek
Bluetooth áramköri tervezési irányelvek
Bluetooth áramköri tervezési irányelvek

A Bluetooth technológiával ellátott nyomtatott áramköri lapok interferenciával, elveszett adatokkal és gyenge jel integritással problémásak lehetnek, ha bizonyos óvintézkedéseket nem hajtanak végre. Számos szabályt és iránymutatást fogunk vázolni, amelyeket figyelembe kell venni egy adott alkalmazáshoz tartozó Bluetooth-technológia kiválasztásakor, és pontosabban áramköri lapra történő tervezése során.

Számos alkalmazás használja a Bluetooth-ot, beleértve a következőket:
  • Bevásárlóközpontokban használt jelzők
  • Eddystone keretek ipari érzékelő alkalmazásokhoz
  • Fejhallgatók és audio / sztereó termékek
  • Távoli perifériák, például videojáték-vezérlő vagy számítógépes egerek / billentyűzetek
  • Otthoni automatizálási rendszerek
  • Vezeték nélküli fogyasztói elektronikai alkalmazások, beleértve a kamerákat, nyomtatókat és telefonokat
Minden alkalmazás ugyanazt a közös Bluetooth technológiát tartalmazza, de másképp használja, és a csatlakozási típustól függően a tervezőtől függ, hogy az alapelveket beépítse a jel integritásának és az eszköz teljes hatékonyságának optimalizálására.

A Bluetooth nem nagyon gyors vezeték nélküli választás a Wi-Fi-hez képest, de gyorsabb. A falakon és a közeli akadályokon kívül is nem működik, és rosszul rendelkezik.

Még mindig jó választás, annak ellenére, hogy folyamatban lévő munka (5.0 a legutóbbi frissítés, és a 4,2-nél jóval jobb). A legtöbb esetben ez egy viszonylag alacsony teljesítményű, megbízható, biztonságos, széles körben támogatott lehetőség, amely könnyen megvalósítható a kis perifériák széles skáláján.

A Bluetooth körülbelül 20 éve működik, és még mindig fejlődik, és bár az évek során javult a sebesség, a hatalom, a tartomány, a biztonság és más tulajdonságok között, még mindig úgy tűnik, hogy ugyanazokat a problémákat látja el, mióta a közepén született. 90-es évek, beleértve a jelinterferenciára való hajlamot.

Tehát mit lehet tenni a PCB tervezési szempontból a jel integritásának optimalizálása, az interferencia és az elveszett adatcsomagok minimalizálása érdekében?

Íme néhány Bluetooth áramkörtervezési megfontolás és a Thumb általános szabályai:

Használjon tanúsított modulokat

1. Ha Bluetooth-ot csatlakoztat egy termékhez, és korlátozott erőforrásokra van szüksége, fontolja meg egy előre hitelesített, teljesen zárt modul használatát a fejlesztés és a forgalomba hozatali idő felgyorsítása érdekében. Végül is kismértékben vezethet, de általában megakadályozza az antennák elhelyezéséből / kialakításából és az EMI érzékenységéből fakadó több fejfájást.

Számos ésszerű árú tanúsított modul létezik a piacon, és legtöbbjük egy kis ARM-processzorral rendelkezik, mint például az RN4020 vagy az RN4870 a Microchip-től, vagy a BT121 vagy a BGM113 a Silicon Labs-tól. Ha a processzor a fedélzeten van, nagyobb rugalmasságot és energiát biztosít, mint például az egyszerű perifériák vezérlése GPIO, SPI, I2C, PWM és így tovább, a Bluetooth verem mellett.
bluetooth-pcb-design
Ellenőrizze a Bluetooth eszköz kiválasztását

2. Győződjön meg róla, hogy a megfelelő Bluetooth-eszközt választotta az alkalmazáshoz, és hogy az antenna megfelelően méretezett és hangolt.

Ha egy egyszerű jelzőalkalmazást szeretne használni, ahol csak a helyszín vagy az adatok rövid reklámokkal / intervallumokkal kell reklámoznia, akkor alacsony fogyasztású (Bluetooth Low Energy vagy BLE), költséghatékony megoldás, minimális funkciókkal és perifériákkal a fedélzeti ingatlanok és a végső költség megtakarítása.

Ha többet keres a nagyobb átviteli, audio-streaming vagy adatcserélő Bluetooth-alkalmazásokból, akkor szüksége lehet valamire, ami valamivel több Tx-teljesítményt, nagyobb Rx-érzékenységet és gyorsabb adatsebességet igényel (bár lassítja az adatokat) az arány általában segíthet az eldobott csomagok minimalizálásában).

Ha egyfajta all-in-one chipet keres, akkor fontolja meg, hogy használja-e az erőteljes vagy másodlagos processzorokat tartalmazó chipeket, amelyek tartalmazzák a rendelkezésre álló UART, SPI, I2C, PWM, ADC, DAC és GPIO csapokat.

Ha valamilyen erősen függ egy RSSI olvasástól, győződjön meg róla, hogy elegendő dB felbontása van az RSSI monitoron.

Válasszon el vagy távolítsa el a rézjeleket és a nagy energiájú alkatrészeket

3. Bluetooth-chipkészletben vagy modulban történő tervezéskor az antennarendszert teljesen szabadon kell tartani a közeli rézjelekről vagy a jelentős mennyiségű energiát hordozó komponensekről (különösen a bekapcsolt erőátviteli útvonalakról, mint pl.

Ez magában foglalja azt is, hogy a területet (és a lemezrétegeket) síktól és sokszögből öntsük. A legtöbb Bluetooth lapkakészletgyártó elrendezési iránymutatásokat nyújt, amelyeket szorosan követni kell a PCB tervezés során. Ha kézzel állítja be az antenna területét, akkor használjon egy alaplapot, hogy a sávszélesség jó legyen a bemeneten, és győződjön meg róla, hogy elegendő helyet biztosít a tuning elemek számára (a nyomtatott és kerámia antennákhoz egy alaplap szükséges).

A PCB szélén a nem kívánt sugárzás megakadályozásához használjon földelő varratokat, mert behatolhat a közeli Bluetooth jelekbe. Ha megteheti, próbálja meg optimalizálni a táblagépet a Bluetooth-eszközre, és ahol az antennája van, tartsa azt a szélén és távol a közeli alkatrészektől és jelektől. Ha analóg alapú jeleket használ, mint például az Audio, győződjön meg róla, hogy az analóg és a digitális alaplapok szét vannak választva.

És mindig jó ötlet az elektronika (természetesen nem az antenna) védelme, hogy megakadályozzuk a keresztkapcsolást és a minimális zajszintet.
pcb-design-bluetooth-circuit-board
Áramellátási megjegyzések

4. Győződjön meg róla, hogy a Bluetooth modulhoz vagy chiphez tartozó tápfeszültség tiszta, és szükség esetén használjon kiiktató (1.0 fel) és szétkapcsoló kondenzátorokat (0.1uF és 10nF). A magas frekvenciájú zaj elutasítása érdekében nyugodtan használhat ferrit gyöngyöket a tápvezetéken, amely a tábla Bluetooth területére lép.

Eszközök és elemzések

5. Ha megtervezi az antenna területét, győződjön meg róla, hogy rendelkezik a megfelelő berendezéssel (például egy hálózati elemzővel), hogy elemezze és hangolja össze a megfelelő hálózatot, vagy fontolja meg a design küldését egy harmadik fél RF tesztlaborába.

Fontolja meg a valós világ akadályait

6. Számos olyan dolog van, amely akadályozhatja a Bluetooth-kapcsolatot, de a közelben lévő víz (az emberek túlnyomórészt vízből készülnek), fémezett tárgyak, okostelefonok / táblagépek, számítógépek, eszközök ugyanaz az ISM sáv, mint a mikrohullámú sütők vagy a WLAN technológiák, az energiaforrások, a vezeték nélküli RF videó, az irodai világítás és az otthoni telefonok.

Ez nagyon érzékeny a jelveszteségre, még akkor is, ha szoros távolságban (1-2 méter) párosul. Ha nagyobb a kockázata, hogy ilyen típusú dolgok befolyásolják a jelminőséget, akkor válasszon egy nagyobb teljesítményű eszközt, és lassabban működjön, hogy minimálisra csökkentsék a csomagcsökkenést. Vagy ha az elektronika egy ház belsejében van, győződjön meg arról, hogy a fémezett anyagok minimálisak és távol vannak a BLE modultól. A Bluetooth-jelerősség és a távolság közötti kapcsolat nem lineáris kapcsolat. Tény, hogy a környező környezet alapján nagyon nem lineáris és némiképp kiszámíthatatlan, de egy általános mintát követ (lásd az alábbiakban).
rssi-distance
Akár egy kis, egyszerű Beacon modult, akár adatfolyamot, teljesítmény-éhes Bluetooth-csomópontot tervez, ezeket a megfontolásokat követve tonna fejfájást takaríthat meg a tervezés / kivitelezés szakaszában.

A Bluetooth PCB szerelvény bővítésével izgalmas idő, hogy vezeték nélküli kommunikációt és vezérlést alkalmazzanak a termékekbe, és a jövőben csak kisebb, gyorsabb, olcsóbb és erősebb Bluetooth komponenseket hozhatunk létre.

A JHY PCB-nél örülünk, hogy segítsük ezeket az új fogalmakat valóra váltani. A tapasztalt PCB-gyártással és a PCB-szerelvény-szolgáltatóval való együttműködés a mérnökökkel, akik hosszú távú kapcsolatban állnak az alkatrész-beszállítókkal, elengedhetetlenek a következő Bluetooth PCB gyártási és szerelési igényeihez.
Kommunikál a szállítóval?Támogató
Megan Ms. Megan
Mit tehetek önért?
Kapcsolatfelvevő