基本原理

衰减器是一种提供衰减的电子元器件, 广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是调整电路中信号的大小,改善阻抗匹配,能够缓冲阻抗的变化。是无线电领域的常用器件,射频衰减器相对于一般的电阻做分压衰减有高频更好的匹配特性,和线性度。

芯片选型

PE4302是一款高线性度,6位数字射频步进衰减器,0.5 dB步至31.5 dB的衰减范围,支持串并行数据控制衰减量,其次最大输入射频信号幅度为24dBm。于此类似的射频衰减器还是有很多的,比如PE43702和ADI公司的HMC624等等。

原理图&3D-PCB

射频衰减器原理比较简单,下面将主要对PCB布局和布线的一些细节讲解示意。

具体讲解

1、在电源芯片上选用了性价比很高的RT9193-3.3V,添加了D2作为电源反接保护。在路边电容上要大小兼备,一个大容值,一个小容值可以起到更好的滤波效果。

2、如下图所示,R1,R2为470欧上拉电阻,R3,R4为10K接地电阻,这样保证了断开拨码开关时输入电平为低,打开拨码开关是输入电平为高,拨码开关默认断开的情况下,输入PE4302的电平都是低。

3、P/S是芯片的串并行控制端,接高电平为串行控制,接低电平为并行控制。

4、LE是芯片的使能端,接高电平芯片使能,可以实现不同的衰减。具体的工作模式如下图:

5、在P/S置低,LE置高的时候,C0.5-C16(网络标号)的并行控制口的衰减量是叠加的,例如需要11dB衰减,则需要将C1,C2,C8对应的开关置高,具体如下图:

6、当P/S置高,LE置高的时候,芯片处于串行工作模式,控制时序与要求如下图:

7、输入输出匹配电阻R5,R6只是作为预留,可根据自己的实际使用情况焊接。由于C1和C2的电容存在输入信号频率范围就兼容不到DC了,电容值越大兼容越低的频率,虽然芯片标称是到DC。

8、在布线上,射频信号讲究直入直出,且信号线的宽度如果发生变化的话也必须是缓变的。

9、在信号线周围都需要加上一圈接地孔保护信号。

10、芯片底部焊盘需要良好接地,也就是需要打5个过地孔,其次是电源的滤波电容也要尽量靠近芯片。