CMX869BD2 उच्च एकीकृत मॉडम चिप रीशेप्स औद्योगिक डेटा लिंक
21 नवंबर, 2025 - औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स और बुद्धिमान नियंत्रण प्रणालियों के तेजी से विकास के साथ, विश्वसनीय संचार समाधानों की मांग लगातार बढ़ रही है। CMX869BD2 मल्टी-मोड मॉडेम चिप, अपनी असाधारण एकीकरण क्षमताओं और लचीली संचार सुविधाओं का लाभ उठाते हुए, औद्योगिक स्वचालन, स्मार्ट मीटरिंग, रिमोट मॉनिटरिंग और संबंधित क्षेत्रों के लिए नवीन तकनीकी समाधान प्रदान करता है।
I. चिप परिचय
CMX869BD2 एक उच्च-प्रदर्शन मल्टी-मोड मॉडेम चिप है जो उन्नत मिश्रित-सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक का उपयोग करता है और पूर्ण ट्रांसमिट और प्राप्त चैनलों को एकीकृत करता है। कई मॉड्यूलेशन और डिमोड्यूलेशन मोड का समर्थन करते हुए, यह एक चिप के भीतर पूर्ण संचार कार्यक्षमता प्रदान करता है, जो औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय भौतिक परत समाधान प्रदान करता है।
मुख्य तकनीकी विशेषताएं
मल्टी-मोड ऑपरेशन सपोर्ट
एफएसके, डीटीएमएफ और प्रोग्रामेबल टोन जेनरेशन
प्रोग्रामयोग्य डेटा दरें
2400 बीपीएस अधिकतम ट्रांसमिशन दर तक
एकीकृत स्वचालित समकरण और घड़ी पुनर्प्राप्ति
अंतर्निहित सिग्नल कंडीशनिंग और समय सिंक्रनाइज़ेशन
एकाधिक मानक प्रोटोकॉल समर्थन
विभिन्न संचार मानकों के साथ संगत
उच्च एकीकरण डिज़ाइन
अंतर्निहित प्रोग्रामयोग्य फ़िल्टर बैंक
एकीकृत परिशुद्धता एनालॉग फ्रंट-एंड सर्किट
पूर्ण समय और नियंत्रण तर्क
अनुकूलित सिग्नल पथ वास्तुकला
औद्योगिक-ग्रेड विश्वसनीयता
ऑपरेटिंग तापमान रेंज: -40℃ से +85℃
वाइड वोल्टेज ऑपरेटिंग रेंज: 3.0V से 5.5V
1μA से नीचे स्टैंडबाय करंट के साथ कम-शक्ति वाला आर्किटेक्चर
उत्कृष्ट हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन
सिस्टम डिज़ाइन सरलीकरण
एक ही चिप में संपूर्ण मॉडेम कार्यक्षमता लागू करता है
बाहरी घटकों की संख्या उल्लेखनीय रूप से कम हो जाती है
पीसीबी लेआउट जटिलता को सरल बनाता है
उत्पाद विकास चक्र को छोटा करता है
लागत अनुकूलन लाभ
सिस्टम बीओएम लागत कम कर देता है
उत्पादन डिबगिंग प्रक्रियाओं को न्यूनतम करता है
बिजली प्रबंधन को अनुकूलित करता है
उत्पादन क्षमता को बढ़ाता है
द्वितीय. विस्तृत कार्यात्मक ब्लॉक आरेख विश्लेषण
CMX869BD2 कार्यात्मक वास्तुकला विश्लेषण
CMX869BD2 एक उच्च-प्रदर्शन, कम-शक्ति वाला सिंगल-चिप मॉडेम और ऑडियो प्रोसेसर है जिसका उपयोग मुख्य रूप से वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन अनुप्रयोगों में किया जाता है। नीचे चित्र में दिखाए गए प्रत्येक कार्यात्मक मॉड्यूल का विस्तृत विश्लेषण दिया गया है:
कोर फ़ंक्शन अवलोकन
CMX869BD2 का मूल एक अत्यधिक एकीकृत डेटा मॉडेम है जिसमें एक संपूर्ण टेलीफोन वॉयस लाइन इंटरफ़ेस शामिल है। यह सरल डीटीएमएफ टोन से लेकर जटिल डिजिटल मॉड्यूलेशन योजनाओं (जैसे एफएसके/डीपीएसके) तक के संकेतों को संसाधित कर सकता है, जो इसे इसके लिए उपयुक्त बनाता है।:
वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन मॉड्यूल
सुरक्षा और अलार्म सिस्टम
औद्योगिक टेलीमेट्री और रिमोट कंट्रोल
स्वचालित मीटर रीडिंग सिस्टम
कार्यात्मक मॉड्यूल विश्लेषण
1. डिजिटल कोर और नियंत्रण इंटरफ़ेस (ऊपरी बायां भाग)
IROM और सीरियल क्लॉक कमांड डेटा:
IROM: संभवतः आंतरिक फ़र्मवेयर या इनिशियलाइज़ेशन ROM को संदर्भित करता है, जो चिप संचालन के लिए आवश्यक बुनियादी निर्देशों या कॉन्फ़िगरेशन मापदंडों को संग्रहीत करता है।
सीरियल इंटरफ़ेस: यह होस्ट नियंत्रक और CMX869BD2 के बीच संचार चैनल है। होस्ट एमसीयू इस सीरियल इंटरफ़ेस का उपयोग कमांड, कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर और प्रसारित होने वाले डेटा को भेजने के लिए करता है।
क्रूस सीरियल इंटरफ़ेस और USART:
CRUS: संभवतः चिप के भीतर एक आंतरिक डेटा पथ या प्रसंस्करण इकाई को संदर्भित करता है।
यूएसएआरटी: यूनिवर्सल सिंक्रोनस/एसिंक्रोनस रिसीवर/ट्रांसमीटर। यह चिप और बाहरी होस्ट एमसीयू के बीच डेटा विनिमय के लिए मुख्य डिजिटल इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है। टीएक्स/आरएक्स डेटा रजिस्टर प्रेषित किए जाने वाले डेटा और प्राप्त किए गए डेटा को बफर करने के लिए जिम्मेदार हैं।
2. मॉडेम कोर (केंद्रीय अनुभाग)
यह चिप का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो डिजिटल सिग्नल को चैनलों (जैसे टेलीफोन लाइन या वायरलेस लिंक) पर ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करने और रिवर्स प्रक्रिया को निष्पादित करने के लिए जिम्मेदार है।
एफएसके/डीपीएसके मॉड्यूलेटर:
मॉड्यूलेटर: डिजिटल बिटस्ट्रीम (0s और 1s) को फ़्रीक्वेंसी शिफ्ट कीइंग (FSK) या डिफरेंशियल फेज़ शिफ्ट कीइंग (DPSK) एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करता है। यह वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन के लिए मुख्य तकनीक का प्रतिनिधित्व करता है।
डेमोडुलेटर: प्राप्त एफएसके/डीपीएसके सिग्नल को डिजिटल बिटस्ट्रीम में पुनर्स्थापित करता है।
स्क्रैम्बलर/डेस्क्रैम्बलर: समान सिग्नल स्पेक्ट्रम वितरण बनाने के लिए ट्रांसमिशन से पहले डेटा को यादृच्छिक बनाता है, रिसीवर घड़ी सिंक्रनाइज़ेशन को सुविधाजनक बनाने के लिए लगातार 0 या 1 को कम करता है। बाद में रिसीवर मूल जानकारी को पुनर्प्राप्त करने के लिए डेटा को हटा देता है।
मॉडेम ऊर्जा डिटेक्टर: चैनल में वैध संकेतों की उपस्थिति की पहचान करता है, जिससे सिस्टम वेक-अप या लिंक स्थिति निर्धारण सक्षम होता है।
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3. ऑडियो और सिग्नल प्रोसेसिंग (मध्य-निचला खंड)
यह अनुभाग एनालॉग ऑडियो और सिग्नल कंडीशनिंग से संबंधित सभी कार्यों को संभालता है।
ट्रांसमिट फ़िल्टर और इक्वलाइज़र (ट्रांसमिट पथ):
डीटीएमएफ/टोन जेनरेटर: डुअल-टोन मल्टी-फ़्रीक्वेंसी (डीटीएमएफ) सिग्नल (यानी, टेलीफोन कीपैड टोन) और अन्य प्रोग्राम योग्य ऑडियो सिग्नल उत्पन्न करता है। टेलीफोन प्रणालियों में डायलिंग और सिग्नलिंग के लिए उपयोग किया जाता है।
ट्रांसमिट फ़िल्टरिंग और इक्वलाइज़ेशन: चैनल विरूपण की भरपाई के लिए प्री-इक्वलाइज़ेशन करते समय, अपने बैंडविड्थ को सीमित करने और संचार मानकों को पूरा करने के लिए प्रसारित किए जाने वाले मॉड्यूलेटेड सिग्नल को फ़िल्टर करता है।
मॉडेम फ़िल्टर और इक्वलाइज़र प्राप्त करें (प्राप्त पथ):
फ़िल्टरिंग और इक्वलाइज़ेशन प्राप्त करें: आउट-ऑफ-बैंड शोर और हस्तक्षेप को दूर करने के लिए चैनल से प्राप्त सिग्नलों को फ़िल्टर करता है, और सिग्नल विरूपण को ठीक करने के लिए इक्वलाइज़ेशन करता है।
डीटीएमएफ/टोन/कॉल प्रगति टोन डिटेक्टर: प्राप्त डीटीएमएफ सिग्नल, रिंगबैक टोन, व्यस्त टोन और अन्य कॉल प्रगति टोन का पता लगाता है, जो मेजबान नियंत्रक को डिकोडिंग परिणामों की रिपोर्ट करता है।
4. एनालॉग फ्रंट-एंड और इंटरफ़ेस (निचला दायां भाग)
यह खंड चिप और बाहरी एनालॉग दुनिया के बीच सेतु का काम करता है।
TX स्तर नियंत्रण और RX लाभ नियंत्रण:
प्रेषित संकेतों के आयाम और प्राप्त संकेतों के लाभ को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करता है। ये आम तौर पर अलग-अलग लाइन हानियों और सिग्नल शक्तियों के अनुकूल सॉफ़्टवेयर-प्रोग्रामेबल होते हैं।
स्थानीय एनालॉग लूपबैक:
स्थानीय एनालॉग लूपबैक फ़ंक्शन। चिप स्व-परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है, यह बाहरी रेखाओं से गुज़रे बिना, डिबगिंग और डायग्नोस्टिक्स की सुविधा प्रदान करते हुए, सिग्नल को सीधे ट्रांसमिट अंत से प्राप्त अंत तक रूट करता है।
एम्पलीफायर में आरएक्स (इनपुट एम्पलीफायर प्राप्त करें):
प्रारंभिक चरण में बाहरी लाइनों से कमजोर सिग्नल इनपुट को प्रवर्धित करता है।
5. घड़ी और बिजली प्रबंधन (दायाँ भाग)
एक्सटीएएल/घड़ी:
XTALIN: बाहरी क्रिस्टल ऑसिलेटर इनपुट पिन। इस घड़ी पर आधारित सभी आंतरिक समय के साथ, चिप के लिए एक सटीक घड़ी संदर्भ प्रदान करता है।
बिजली आपूर्ति पिन:
एवीडीडी/एवीएसएस: एनालॉग बिजली आपूर्ति और ग्राउंड। चिप के भीतर एनालॉग सर्किट को शक्ति प्रदान करें।
डीवीडी / डीवीएसएस: डिजिटल बिजली आपूर्ति और ग्राउंड। चिप के भीतर डिजिटल सर्किट को शक्ति प्रदान करें।
यह अलग डिज़ाइन डिजिटल सर्किट से स्विचिंग शोर को बिजली आपूर्ति के माध्यम से संवेदनशील एनालॉग सर्किट में हस्तक्षेप करने से रोकता है।
Vbias: आंतरिक रूप से उत्पन्न बायस वोल्टेज, एनालॉग सर्किट के लिए एक संदर्भ स्तर प्रदान करता है।
6. सिस्टम-स्तरीय कार्य (निचला भाग)
आरडीएन (संभवतः तैयार/डेटा अधिसूचना या समान फ़ंक्शन):
यह संभवतः स्थिति संकेत संकेत को संदर्भित करता है, जैसे चिप तैयार या डेटा वैध।
एक्सरे ओएससी, स्पेस वायर और वॉयस डिवीजन (विवरण गलत हो सकता है):
यह अनुभाग संभवतः चिप द्वारा समर्थित कई मोड या सिग्नल प्रकारों का वर्णन करता है, उदाहरण के लिए:
वॉयस डिवीजन: वॉयस चैनल प्रोसेसिंग को संदर्भित कर सकता है।
अन्य शब्द विशिष्ट संचार मोड या परीक्षण कार्यों को संदर्भित कर सकते हैं।
सारांश और अनुप्रयोग
CMX869BD2 मूलतः एक "कम्युनिकेशन सिस्टम-ऑन-चिप" है। यह एकीकृत होता है:
एक प्रोग्राम योग्य मॉडेम जो कई मॉड्यूलेशन योजनाओं का समर्थन करता है
डीटीएमएफ ट्रांसीवर और सिग्नलिंग टोन डिटेक्शन क्षमताओं के साथ एक पूर्ण टेलीफोन वॉयस फ्रंट-एंड
होस्ट एमसीयू और बाहरी लाइनों के लिए निर्बाध कनेक्शन के लिए लचीले एनालॉग और डिजिटल इंटरफेस
होस्ट एमसीयू के माध्यम से इसे कॉन्फ़िगर करके, डेवलपर्स जटिल एनालॉग मॉडेम सर्किट को डिजाइन करने की आवश्यकता को समाप्त करते हुए, टेलीफोन लाइनों या समर्पित ऑडियो लिंक पर डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक स्थिर और विश्वसनीय संचार टर्मिनल को आसानी से कार्यान्वित कर सकते हैं। यह उत्पाद डिज़ाइन को महत्वपूर्ण रूप से सरल बनाता है और विकास चक्र को छोटा करता है।
तृतीय. विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बाहरी घटक कॉन्फ़िगरेशन आरेख
समग्र अवलोकन
यह आरेख CMX869BD2 को माइक्रोकंट्रोलर और बाहरी एनालॉग लाइनों (जैसे टेलीफोन लाइन या समर्पित ऑडियो लिंक) से जोड़ने के लिए न्यूनतम आवश्यक बाहरी घटकों को परिभाषित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि चिप को स्थिर शक्ति, सटीक घड़ी और सही सिग्नल स्तर प्राप्त हो।
मुख्य घटक विश्लेषण
1. माइक्रोकंट्रोलर इंटरफ़ेस
सी-बस: यह होस्ट एमसीयू और सीएमएक्स869बीडी2 के बीच संचार के लिए डिजिटल बस है।
सीरियल क्लॉक, कमांड डेटा, सीएसएन, रिप्लाई डेटा: ये एसपीआई या समान सीरियल इंटरफ़ेस की विशिष्ट सिग्नल लाइनें हैं, जो सीधे एमसीयू के संबंधित पिन से जुड़ी होती हैं। सीएसएन चिप चयन सिग्नल है, सक्रिय कम।
आईआरक्यूएन: व्यवधान अनुरोध संकेत। यह एक महत्वपूर्ण आउटपुट सिग्नल है. जब CMX869BD2 डेटा प्राप्त करता है, DTMF सिग्नल का पता लगाता है, या किसी घटना के बारे में MCU को सूचित करने की आवश्यकता होती है, तो यह कुशल इवेंट-संचालित संचार को सक्षम करने के लिए MCU को एक व्यवधान भेजने के लिए इस पिन का उपयोग करता है।
आरडीएन: जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, यह संभवतः एक स्थिति संकेतक पिन है, जैसे "डेटा तैयार है।" आरेख इसे MCU से जुड़ा हुआ दिखाता है।
2. क्लॉक सर्किट
X1 (6.144 मेगाहर्ट्ज): यह चिप का दिल है। सटीक संदर्भ घड़ी प्रदान करने के लिए इसे एक बाहरी क्रिस्टल ऑसिलेटर की आवश्यकता होती है। यह आवृत्ति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह आंतरिक मॉडेम, फिल्टर और टोन जनरेटर के लिए सभी समय की सटीकता को सीधे निर्धारित करती है।
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C5, C6 (47pF): ये दो कैपेसिटर क्रिस्टल लोड कैपेसिटर हैं। उनके कैपेसिटेंस मान (आरेख नोट्स "पाठ देखें," जिसका अर्थ है कि सटीक मान डेटाशीट के संदर्भ में निर्धारित किए जाने चाहिए) क्रिस्टल स्टार्टअप और दोलन आवृत्ति स्थिरता के लिए आवश्यक हैं। उनके विशिष्ट मूल्य क्रिस्टल निर्माता के विनिर्देशों और चिप के इनपुट कैपेसिटेंस दोनों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।
3. विद्युत आपूर्ति और डिकॉउलिंग
चिप के स्थिर और शोर-मुक्त संचालन को सुनिश्चित करने के लिए यह एक महत्वपूर्ण अनुभाग है।
डीवीडीडी/डीवीएसएस: डिजिटल बिजली आपूर्ति और ग्राउंड।
एवीडीडी/एवीएसएस: एनालॉग बिजली आपूर्ति और ग्राउंड।
महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार: आरेख स्पष्ट रूप से डिजिटल और एनालॉग बिजली आपूर्ति को बाहरी रूप से अलग करता है। यह डिजिटल बिजली आपूर्ति से उच्च-आवृत्ति शोर को संवेदनशील एनालॉग सर्किट में युग्मन से रोकने के लिए है, जो मॉडेम प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है।
डिकूप्लिंग कैपेसिटर:
C2, C4, C7, C9 (100nF): ये उच्च-आवृत्ति डिकॉउलिंग कैपेसिटर हैं। आमतौर पर सिरेमिक कैपेसिटर, उन्हें बिजली लाइनों से उच्च-आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करने और चिप के आंतरिक फास्ट-स्विचिंग सर्किट के लिए स्वच्छ स्थानीय बिजली प्रदान करने के लिए चिप की बिजली आपूर्ति पिन के बहुत करीब रखा जाता है।
C1, C3, C8 (10μF): ये कम आवृत्ति/ऊर्जा भंडारण कैपेसिटर हैं। आमतौर पर टैंटलम या इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, इनका उपयोग कम-आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करने और चिप की बिजली खपत में तात्कालिक वृद्धि के दौरान पूरक ऊर्जा प्रदान करने के लिए किया जाता है।
VBIAS: आंतरिक एनालॉग सर्किट के लिए संदर्भ वोल्टेज। इस संदर्भ वोल्टेज की स्थिरता को बनाए रखने के लिए यह आमतौर पर कैपेसिटर C9 (100nF) के माध्यम से एनालॉग ग्राउंड से जुड़ा होता है।
4. एनालॉग लाइन इंटरफ़ेस
सर्किट का यह खंड चिप के आंतरिक एनालॉग सिग्नल को बाहरी दुनिया से जोड़ता है।
चैनल प्राप्त करें
आरएक्सए, आरएक्सएएन: यह एक अंतर एनालॉग इनपुट जोड़ी है जिसका उपयोग लाइन से सिग्नल प्राप्त करने के लिए किया जाता है। विभेदक इनपुट मजबूत सामान्य-मोड शोर अस्वीकृति प्रदान करते हैं।
आरएक्सएएफबी: एम्पलीफायर फीडबैक पिन प्राप्त करें। इसे R1 (100kΩ) अवरोधक और बाहरी कैपेसिटर (आरेख में नहीं दिखाया गया है लेकिन आम तौर पर लागू किया गया है) के साथ कॉन्फ़िगर करके, प्राप्त चैनल की लाभ और फ़िल्टरिंग विशेषताओं को सेट किया जा सकता है। यह डिजाइनरों को विभिन्न इनपुट सिग्नल शक्तियों के अनुकूल लचीलापन प्रदान करता है।
ट्रांसमिट चैनल
टीएक्सए, टीएक्सएएन: यह एक विभेदक एनालॉग आउटपुट जोड़ी है जिसका उपयोग लाइन पर मॉड्यूलेटेड सिग्नल संचारित करने के लिए किया जाता है।
लाइन इंटरफ़ेस:
आरेख में "आरएक्स लाइन इंटरफ़ेस" और "टीएक्स लाइन इंटरफ़ेस" अमूर्त ब्लॉक हैं। व्यावहारिक डिज़ाइन में, इस क्षेत्र को अधिक जटिल बाहरी सर्किटरी की आवश्यकता होती है, जिसमें शामिल हो सकते हैं:
युग्मन ट्रांसफार्मर: अलगाव और प्रतिबाधा मिलान के लिए उपयोग किया जाता है।
प्रोटेक्शन सर्किटरी: जैसे कि सर्ज प्रोटेक्शन और ओवरवॉल्टेज रोकथाम के लिए टीवीएस डायोड।
फ़िल्टरिंग नेटवर्क: संकेतों को आगे बढ़ाने और विशिष्ट उद्योग मानकों का अनुपालन करने के लिए।
रिंग डिटेक्टर: रिंग डिटेक्शन इंटरफ़ेस। जब टेलीफोन लाइनों पर लागू किया जाता है, तो लाइन पर उच्च-वोल्टेज रिंग सिग्नल का पता लगाने के लिए बाहरी असतत घटकों की आवश्यकता होती है।
सारांश और डिज़ाइन मार्गदर्शन
यह विशिष्ट एप्लिकेशन सर्किट आरेख हार्डवेयर इंजीनियरों को CMX869BD2-आधारित सर्किट डिजाइन करने की नींव प्रदान करता है:
1. इंटरफ़ेस साफ़ करें: एमसीयू (एसपीआई + इंटरप्ट) से कनेक्शन विधि और एनालॉग सिग्नल (अंतर जोड़े) के लिए इनपुट/आउटपुट विधि को स्पष्ट रूप से इंगित करता है।
2. प्रदान किए गए मुख्य पैरामीटर: क्रिस्टल फ़्रीक्वेंसी, डिकॉउलिंग कैपेसिटर मान और फीडबैक रेसिस्टर्स जैसे मुख्य घटकों के लिए विशिष्ट मान प्रदान करता है, जो प्रारंभिक डिज़ाइन चरण के दौरान घटक चयन की कठिनाई को काफी कम करता है।
3. पावर इंटीग्रिटी पर जोर देता है: एनालॉग/डिजिटल बिजली आपूर्ति को अलग करके और मल्टी-स्टेज डिकॉउलिंग नेटवर्क को लागू करके, यह जटिल आरएफ/एनालॉग मिश्रित-सिग्नल वातावरण में स्थिर चिप संचालन सुनिश्चित करता है।
4. रिजर्व विस्तार स्थान: एनालॉग इंटरफ़ेस अनुभाग में अमूर्त ब्लॉक इंजीनियरों को लक्ष्य एप्लिकेशन परिदृश्य (उदाहरण के लिए, पीएसटीएन टेलीफोन लाइनें, ट्विस्टेड-पेयर केबल, वायरलेस मॉड्यूल ऑडियो इंटरफेस) के आधार पर अंतिम परिधीय इंटरफ़ेस सर्किटरी डिजाइन करने की याद दिलाते हैं।
माउज़र इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे प्लेटफ़ॉर्म पर, एक इंजीनियर इस आरेख का उपयोग निम्नलिखित तरीके से करेगा:
यह पुष्टि करने के बाद कि CMX869BD2 चिप परियोजना की आवश्यकताओं (जैसे विशिष्ट FSK मॉड्यूलेशन दरों का समर्थन) को पूरा करती है, वे योजनाबद्ध प्रतीकों और लेआउट बनाने के लिए सीधे इस आरेख का संदर्भ देंगे। वे हार्डवेयर डिज़ाइन को कुशलतापूर्वक और विश्वसनीय रूप से पूरा करने के लिए पावर और ग्राउंडिंग डिज़ाइन सिद्धांतों का सख्ती से पालन करते हुए, आरेख में सुझाए गए घटक मूल्यों के आधार पर कैपेसिटर, रेसिस्टर्स और क्रिस्टल की खरीद करेंगे।
चतुर्थ. अनुशंसित बिजली आपूर्ति कनेक्शन और डिकॉउलिंग सर्किट डिजाइन आरेख
मुख्य डिज़ाइन दर्शन: शोर अलगाव
CMX869BD2 एक मिश्रित-सिग्नल चिप है जो संवेदनशील एनालॉग सर्किट (मॉडेम, एम्पलीफायर) और हाई-स्पीड डिजिटल सर्किट (प्रोसेसर, इंटरफेस) को एक ही पैकेज में एकीकृत करता है। डिजिटल सर्किट स्विचिंग ऑपरेशन के दौरान महत्वपूर्ण उच्च-आवृत्ति शोर उत्पन्न करते हैं। यदि यह शोर बिजली आपूर्ति के माध्यम से एनालॉग सेक्शन में जुड़ जाता है, तो यह सिग्नल की गुणवत्ता को गंभीर रूप से ख़राब कर सकता है, जिससे मॉड्यूलेशन/डिमॉड्यूलेशन में बिट त्रुटि दर बढ़ जाती है और ऑडियो चैनलों में सिग्नल-टू-शोर अनुपात कम हो जाता है।
इसलिए, इस आरेख का मुख्य उद्देश्य एनालॉग और डिजिटल सर्किट के लिए स्वतंत्र और स्वच्छ पावर पथ प्रदान करना है, जिससे उनके संबंधित शोर स्रोतों के बीच अलगाव को अधिकतम किया जा सके।
विस्तृत सर्किट मॉड्यूल विश्लेषण
1.पावर इनपुट और प्राथमिक फ़िल्टरिंग
वीडीईसी: यह आमतौर पर सिस्टम मदरबोर्ड द्वारा आपूर्ति किए गए पूर्व-विनियमित पावर इनपुट (उदाहरण के लिए, 3.3V) का प्रतिनिधित्व करता है।
C3, C8 (10μF): बड़ी क्षमता वाले ऊर्जा भंडारण/कम आवृत्ति वाले डिकॉउलिंग कैपेसिटर। आमतौर पर टैंटलम या इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, उनका प्राथमिक कार्य बिजली लाइन पर कम आवृत्ति के उतार-चढ़ाव को बफर करना और वोल्टेज स्थिरता बनाए रखते हुए चिप बिजली की खपत में तात्कालिक वृद्धि के दौरान पूरक ऊर्जा प्रदान करना है।
L1 (100nH - वैकल्पिक): यह एक फेराइट बीड या छोटा प्रारंभकर्ता है, जो C3/C8 के साथ LC फ़िल्टर नेटवर्क बनाता है। इसका उद्देश्य मदरबोर्ड के "शोर" सामान्य पावर डोमेन से उच्च-आवृत्ति शोर को चिप के स्थानीय पावर नेटवर्क में प्रवेश करने से रोकना है। "वैकल्पिक" के रूप में चिह्नित, इसे कम मांग वाले परिदृश्यों में छोड़ा जा सकता है, लेकिन इसे शामिल करने से कठोर विद्युत वातावरण में सिस्टम की मजबूती में काफी वृद्धि होती है।
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2.डिजिटल पावर डोमेन
पथ: VDEC → L1 → C3/C8 → DVDD/DVSS
स्थानीय वियुग्मन:
C4, C7 (100nF): उच्च-आवृत्ति डिकॉउलिंग कैपेसिटर। ये सिरेमिक कैपेसिटर होने चाहिए और चिप के डीवीडीडी और डीवीएसएस पिन के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए। वे डिजिटल कोर की उच्च गति स्विचिंग धाराओं के लिए एक अत्यंत कम-प्रतिबाधा स्थानीय लूप प्रदान करते हैं, उत्पन्न उच्च-आवृत्ति शोर को अवशोषित करते हैं और इसके प्रसार को रोकते हैं।
डिज़ाइन मुख्य बिंदु: यह पथ चिप के आंतरिक डिजिटल लॉजिक, क्लॉक सर्किट और सीरियल इंटरफ़ेस को सशक्त बनाने के लिए समर्पित है।
3. एनालॉग पावर डोमेन
पथ: VDEC → L2 → C1/C2 → AVDD/AVSS
स्थानीय वियुग्मन:
C2, C9 (100nF): उच्च-आवृत्ति डिकॉउलिंग सिरेमिक कैपेसिटर। इन्हें AVDD/AVSS पिन के पास भी रखा जाना चाहिए।
C1 (10μF): बड़ी क्षमता वाली कम-आवृत्ति डिकॉउलिंग/ऊर्जा भंडारण संधारित्र।
मुख्य घटक L2 (100nH - वैकल्पिक):
यह एनालॉग पावर पथ में "शोधक" के रूप में कार्य करता है। इसका प्राथमिक उद्देश्य न केवल वीडीईसी से शोर को फ़िल्टर करना है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि डिजिटल पावर डोमेन द्वारा उत्पन्न शोर को पावर प्लेन के माध्यम से एनालॉग पावर डोमेन में युग्मन से रोकना है। भले ही L1 को छोड़ दिया जाए, संवेदनशील एनालॉग सर्किट (जैसे मॉडेम और ऑडियो एम्पलीफायर) की सुरक्षा के लिए L2 की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है।
4.सामान्य ग्राउंडिंग
आरेख से पता चलता है कि एनालॉग ग्राउंड (एवीएसएस) और डिजिटल ग्राउंड (डीवीएसएस) अंततः चिप से बाहरी रूप से जुड़े हुए हैं। यह सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग के सही सिद्धांत को दर्शाता है। पीसीबी लेआउट के दौरान, डिजिटल ग्राउंड शोर धाराओं को एनालॉग ग्राउंड क्षेत्र के माध्यम से बहने से रोकने के लिए ये दो ग्राउंड प्लेन आम तौर पर सीधे चिप के नीचे या उसके पास एक "पुल" के माध्यम से जुड़े होते हैं।
सारांश और डिज़ाइन दिशानिर्देश
यह पावर डिकॉउलिंग आरेख इंजीनियरों को CMX869BD2 के उच्च-प्रदर्शन संचालन को सुनिश्चित करने के लिए सुनहरे नियम प्रदान करता है:
1.आइसोलेशन कुंजी है: एनालॉग (एवीडीडी/एवीएसएस) और डिजिटल (डीवीडीडी/डीवीएसएस) बिजली आपूर्ति को दो स्वतंत्र प्रणालियों के रूप में माना जाना चाहिए, जिसमें फ़िल्टरिंग चरण से भौतिक अलगाव लागू किया जाना चाहिए।
2. एलसी फ़िल्टरिंग का उपयोग करें: π-प्रकार फ़िल्टर बनाने के लिए कैपेसिटर के साथ संयुक्त फेराइट मोती या इंडक्टर्स (एल 1, एल 2) को लागत प्रभावी और कुशल शोर अलगाव समाधान के रूप में दृढ़ता से अनुशंसित किया जाता है। आरेख स्पष्ट रूप से चेतावनी देता है कि "चूक से सिस्टम प्रदर्शन ख़राब हो सकता है।"
3. मल्टी-स्टेज डिकॉउलिंग लागू करें: कम-आवृत्ति और उच्च-आवृत्ति शोर को संबोधित करने के लिए क्रमशः बड़ी क्षमता (10μF) और छोटी क्षमता (100nF) कैपेसिटर का उपयोग करें। यह एक उद्योग-मानक अभ्यास है.
4.पीसीबी लेआउट महत्वपूर्ण है: आरेख के नीचे का नोट विशेष रूप से इस बिंदु पर जोर देता है:
"सुनिश्चित करें कि कैपेसिटर C2, C4, C7, C9 और उनके संबंधित VDD/VSS पिन के बीच ट्रेस लंबाई कम से कम हो।"
इसका मतलब है कि डिकूपिंग कैपेसिटर को सीधे चिप के पावर पिन के नजदीक रखा जाना चाहिए, जो चौड़े और छोटे निशानों के माध्यम से जुड़ा हुआ है (अधिमानतः पावर विमानों से सीधे कनेक्ट करने के लिए वाया का उपयोग करना)। कोई भी ट्रेस इंडक्शन डिकॉउलिंग प्रभावशीलता से महत्वपूर्ण रूप से समझौता करेगा।
5. CMX869BD2 चिप की खरीद करते समय, इंजीनियर एक साथ इस आरेख में निर्दिष्ट सामग्री के बिल (बीओएम) के आधार पर घटकों का स्रोत बनाएंगे, जिसमें इंडक्टर्स (100nH) और कैपेसिटर (10μF और 100nF) शामिल हैं। पीसीबी डिज़ाइन के दौरान, वे आरेख में उल्लिखित टोपोलॉजिकल संरचना और लेआउट आवश्यकताओं का सख्ती से पालन करेंगे, विशेष रूप से घटक प्लेसमेंट और पावर/ग्राउंड प्लेन सेगमेंटेशन में। यह सुनिश्चित करता है कि डिज़ाइन किए गए डेटा ट्रांसमिशन मॉड्यूल या टर्मिनल डिवाइस जटिल औद्योगिक विद्युत चुम्बकीय वातावरण में भी स्थिर संचार बनाए रख सकते हैं, बिट

