Ինչպես կառուցել ձեր սեփական NRF24L01+pa+lna մոդուլը ՝ 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Nrf24L01- ի վրա հիմնված մոդուլը շատ տարածված է, քանի որ այն հեշտ է իրականացնել անլար կապի նախագծերում: Մոդուլը կարելի է գտնել 1 $ -ով ՝ PCB տպագիր տարբերակով կամ միաբևեռ ալեհավաքով: Այս էժան մոդուլների խնդիրն այն է, որ դրանք բազմաթիվ խնդիրներ ունեն և հեշտությամբ թերի են դառնում: Հիմնականում այն պատճառով, որ IC- ն ի սկզբանե պատրաստված չէ Nordicsemi- ի կողմից, այլ նաև PCB- ների տպագրության վատ որակի պատճառով:

Այս հոդվածի ընթացքում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես կառուցել ձեր սեփական nrf24L01 մոդուլը և ինչպես ավելացնել PA (հզորության ուժեղացուցիչ), LNA (ցածր աղմուկի ուժեղացուցիչ) `տիրույթը և ելքային հզորությունը ընդլայնելու համար:

Քայլ 1: Տիպիկ կիրառման սխեմա

Ահա nrf24L01- ի վրա հիմնված մոդուլի բնորոշ միացում. այս մեկը սովորաբար օգտագործվում է այս չիպի վրա հիմնված առևտրային մոդուլներում: Շղթան պարունակում է որոշ անջատման կոնդենսատորներ, որոնք կապված են VDD- ի և գրունտի միջև: 16 MHZ բյուրեղային տատանումն օգտագործվում է և պետք է համապատասխանի տվյալների թերթիկում առկա բնութագրերին: ANT1- ը և ANT2- ը ապահովում են ալեհավաքի ՌԴ ելք, ըստ տվյալների թերթիկի ՝ 15 ohm+j88ohm բեռ առաջարկվում է 0dbm առավելագույն ելքային հզորության համար, 50 ohm բեռի դիմադրողականությունը կարելի է ձեռք բերել համապատասխան ցանցի տեղադրման միջոցով, ANT1- ին և ANT2- ին DC ուղի դեպի VDD_PA (այս մասին ավելի ուշ): Վերջապես, SMA միակցիչը միացումն է միացնում երկբևեռ ալեհավաքին:

Քայլ 2. Powerակատային մոդուլի ավելացում `հզորությունը և տիրույթը մեծացնելու համար

Վերևում քննարկված միացումն ունի ելքային հզորության 4 մակարդակ ՝ 0 dBm, -6dBm, -12dBm, -18dBm: Էլեկտրաէներգիայի մակարդակի վերահսկողությունն ուղղակիորեն տատանվում է, իհարկե կան այլ բնութագրեր `կապված ալեհավաքի հետ (դիմադրություն, հզորություն, տեսակ …) և տարածման միջավայրին, բայց եկեք կենտրոնանանք մոդուլի վրա:

Ելքային հզորությունը երկարացնելու համար կարող է օգտագործվել առջևի մոդուլ: Ես գտա այս RFX2401C- ը Skyworks Solutions- ից պարզապես կատարյալ; դա 2.4GHZ ZigBee/ISM առջևի մոդուլ է ՝ 50 օհմ մուտքային և ելքային պորտերով, 25 դԲ փոքր ազդանշանի շահումով և 22 դԲմ հագեցած ելքային հզորությամբ (այս բոլոր բնութագրերը կապված են Փոխանցման ռեժիմի հետ): Skyworks- ն առաջարկում է նաև գնահատման տախտակ, որն օգնում է հեշտությամբ նախատիպավորել իրենց IC- ով:

Այս մոդուլն ունի համեմատաբար պարզ կառավարման տրամաբանություն (տես տրամաբանական աղյուսակ): Ընդունումը (RX ռեժիմ) ակտիվացնելու համար TXEN- ը պետք է OWԱOWՐ քաշվի, իսկ RXEN- ը ՝ HIGH, իսկ փոխանցումը ակտիվացնելու համար (TX ռեժիմ) TXEN- ը բարձր քաշեց, RXEN- ի վիճակը կարևոր չէ: Ըստ nrf24L01 տվյալների թերթի CE կապը պետք է բարձր քաշվի ամեն անգամ, երբ հաղորդիչը պետք է մտնի RX ռեժիմ: Օքսիլոսկոպի միջոցով ես չափել եմ VDD_PA քորոցի վիճակը, պարզվում է, որ այն բարձր է, երբ Հաղորդիչը գտնվում է TX ռեժիմում և LOW- ը RX ռեժիմում: Այս կերպ TXEN- ը պետք է միացված լինի VDD_PA- ին, իսկ RXEN- ը ՝ CE- ին

Քայլ 3: Նյութի հաշիվ

Այս աղյուսակը պարունակում է այն բաղադրիչների ցանկը, որոնք անհրաժեշտ են այս սխեման կառուցելու համար, ես դրանք պատվիրել եմ ՝

Քայլ 4: Սխեմաներ

Սա մեր ստացողի բնորոշ միացումն է ՝ իր ՌԴ ելքով, որը միացված է առջևի մոդուլին. այս մեկը ստանում է հրամաններ VDD_PA և CE կապումներից, որոշ անջատման կոնդենսատորներից, որտեղ ավելացված է: Ելքը միացված է դիսկրետ LC ֆիլտրին ՝ SMA միակցիչով, վերջում:

Քայլ 5. Եզրակացություն և բարելավումներ

gerber ֆայլերը հանելուց հետո ես պատվիրեցի 10 հատ և կատարեցի զոդում `օգտագործելով տրաֆարետի և վերալիցքավորման կայան:

Ստացվում է, որ նման ՌԴ սխեմա պատրաստելը պահանջում է հաշվի առնել ցանկացած հնարավոր էլեկտրամագնիսական միջամտություն, հատկապես `pcb երթուղի իրականացնելիս: Խստորեն խորհուրդ է տրվում ոչ օդափոխվող վահան և միացնել այն գետնին, ինչը օգնում է նվազեցնել մոդուլային և նրա միջավայրի միջև տարողունակ և մագնիսական միացումը: