CMX7164Q1 ช่วยให้สามารถกำหนดค่าซอฟต์แวร์แบบไดนามิกของรูปแบบการมอดูเลตและการเข้ารหัสได้

^{30 พฤศจิกายน 2568 — ท่ามกลางกระแสอุปกรณ์ IoT เชิงอุตสาหกรรมที่ดำเนินตามวิสัยทัศน์ "ปรับใช้ครั้งเดียว ปรับใช้ได้ตลอดชีวิต" มากขึ้นเรื่อยๆ ข้อจำกัดของชิปไร้สายความถี่คงที่แบบเดิมก็เริ่มปรากฏชัดเจน การเปิดตัวชิปโมเด็มไร้สายแบบหลายย่านความถี่ CMX7164Q1 ที่กำหนดค่าใหม่ได้ พร้อมด้วยสถาปัตยกรรมวิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์อันเป็นเอกลักษณ์และความสามารถในการครอบคลุมหลายย่านความถี่ มอบความยืดหยุ่นที่ไม่เคยมีมาก่อนและความสามารถในการปรับตัวที่รองรับอนาคตสำหรับการสื่อสารไร้สายทางอุตสาหกรรม กำลังปรากฏเป็นโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมเพื่อจัดการกับกฎระเบียบคลื่นความถี่วิทยุทั่วโลกที่ซับซ้อนและข้อกำหนดสถานการณ์การใช้งานที่หลากหลาย}

I. การวางตำแหน่งชิป: แพลตฟอร์มการสื่อสารไร้สายทางอุตสาหกรรมที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์
 

^{CMX7164Q1 แตกต่างจากปรัชญาการออกแบบฟังก์ชันคงที่ของชิปไร้สายอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม โดยการนำสถาปัตยกรรมวิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ (SDR) ของแท้มาใช้ ชิปนี้ไม่ใช่ระบบปิดที่รองรับเฉพาะคลื่นความถี่หรือรูปแบบการมอดูเลตอีกต่อไป แต่เป็นแพลตฟอร์มที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งสามารถกำหนดค่าพารามิเตอร์ความถี่วิทยุและโปรโตคอลการสื่อสารใหม่ได้ผ่านการอัพเดตเฟิร์มแวร์ การออกแบบนี้ช่วยให้ฮาร์ดแวร์เดียวกันสามารถปรับให้เข้ากับย่านความถี่ ISM หลายย่าน ตั้งแต่ Sub-GHz ถึง 2.4 GHz ซึ่งรองรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การวัดและส่งข้อมูลทางไกลความเร็วต่ำไปจนถึงการควบคุมความเร็วปานกลาง}

การวิเคราะห์เทคโนโลยีหลัก:บรอดแบนด์ RF และโมเด็มอัจฉริยะที่กำหนดค่าใหม่ได้

^{สาระสำคัญทางเทคโนโลยีของ CMX7164Q1 อยู่ที่การทำงานร่วมกันอย่างลึกซึ้งระหว่างฟรอนต์เอนด์ RF ที่กำหนดค่าบรอดแบนด์ได้ใหม่ และระบบประมวลผลเบสแบนด์ดิจิทัลที่ปรับเปลี่ยนได้}

^{1. สถาปัตยกรรม RF แบบบรอดแบนด์ที่ปรับได้:}

^{ชิปดังกล่าวรวมเอาส่วนหน้า RF ที่กำหนดค่าใหม่ได้ ซึ่งทำงานในช่วง 142 MHz ถึง 1050 MHz และย่านความถี่ 2.4 GHz ISM ด้วยพารามิเตอร์การกำหนดค่าซอฟต์แวร์ เช่น ลูปล็อคเฟส ฟิลเตอร์ และแอมพลิฟายเออร์ การสลับระหว่างย่านความถี่ต่างๆ สามารถทำได้โดยไม่ต้องดัดแปลงวงจรต่อพ่วงใดๆ}

^{มีการปรับจูนเสาอากาศอัตโนมัติและการจับคู่อิมพีแดนซ์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเสาอากาศแบบเรียลไทม์ตามความถี่ในการทำงานในปัจจุบัน ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการแผ่รังสีที่ยอดเยี่ยม และรับความไวในทุกย่านความถี่ที่รองรับ}

^{2. โปรเซสเซอร์เบสแบนด์แบบหลายโหมดที่ปรับเปลี่ยนได้:}

^{ส่วนเบสแบนด์ดิจิทัลรองรับรูปแบบการปรับหลายรูปแบบ รวมถึง FSK, GFSK, MSK, OOK และ π/4 DQPSK ผู้ใช้สามารถเลือกการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดของการปรับและการเข้ารหัสในเฟิร์มแวร์ โดยอิงตามระยะการส่งข้อมูล อัตราข้อมูล และข้อกำหนดการใช้พลังงาน}

^{เมื่อติดตั้งการวิเคราะห์สเปกตรัมแบบเรียลไทม์และกลไกการประเมินช่องสัญญาณในตัว ชิปจึงสามารถสแกนย่านความถี่ในการทำงาน ระบุแหล่งที่มาของการรบกวน และเลือกหรือแนะนำช่องสัญญาณที่ชัดเจนที่สุดสำหรับการสื่อสารโดยอัตโนมัติ สิ่งนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการสื่อสารอย่างมากในสภาพแวดล้อมสเปกตรัมที่แออัด}

ครั้งที่สอง แผนภาพบล็อกการทำงานและการแนะนำโมเด็มหลายโหมด

^{การวิเคราะห์หลักของโมเด็มหลายโหมด}

^{CMX7164 เป็นชิปโมเด็มการสื่อสารฮาล์ฟดูเพล็กซ์ที่มีความยืดหยุ่นสูงที่เปิดตัวโดย CML Microcircuits คุณสมบัติหลักของมันคือความสามารถในการกำหนดโหมดการทำงานและประสิทธิภาพของชิปโดยการโหลด Function Image (FI) ต่างๆ ผ่านซอฟต์แวร์ ทำให้ "ชิปตัวเดียวใช้งานได้หลายอย่าง"}

^{คุณสมบัติหลักและโหมดการทำงาน}

^{1.การสนับสนุนหลายโครงการ: ฮาร์ดแวร์พื้นฐานของชิปรองรับรูปแบบการปรับหลายรูปแบบ รวมถึง GMSK/GFSK, 4/16/32/64-QAM, 2/4/8/16 ระดับ FSK และ V.23}

^{2.ฟังก์ชันการทำงานที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์: พารามิเตอร์หลัก เช่น ประเภทการมอดูเลตและระยะห่างของช่องสัญญาณจะถูกเตรียมใช้งานและกำหนดค่าโดยการโหลดฟังก์ชันอิมเมจ (FI) เฉพาะผ่านไมโครคอนโทรลเลอร์ (โฮสต์) ซึ่งช่วยให้แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เดียวกันสามารถปรับให้เข้ากับมาตรฐานการสื่อสารที่แตกต่างกันผ่านการเปลี่ยนแปลงซอฟต์แวร์}

^{3.การสื่อสารแบบฮาล์ฟ-ดูเพล็กซ์: ทำงานในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ซึ่งหมายความว่าการส่งและรับจะเกิดขึ้นในเวลาที่ต่างกัน เหมาะสำหรับสถานการณ์การใช้งานทั่วไป เช่น วิทยุสองทางและระบบโพล}

^{คำอธิบายโดยละเอียดของอิมเมจฟังก์ชันปัจจุบัน (FI-1.x)
เอกสารนี้มุ่งเน้นไปที่รายละเอียดความสามารถเฉพาะของอิมเมจฟังก์ชัน 7164FI-1.x:}

^{รูปแบบการปรับ: รองรับ GMSK/GFSK}

^{ผลิตภัณฑ์แบนด์วิธ-เวลา (BT): เสนอค่าที่เลือกได้สี่ค่า: 0.5, 0.3, 0.27 และ 0.25 ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนระหว่างประสิทธิภาพของสเปกตรัมและภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวน}

^{อัตราข้อมูลสูงสุด: รองรับสูงสุด 20 kbps}

^{สถาปัตยกรรมตัวส่งสัญญาณ: รองรับโหมดการส่งสัญญาณสองโหมด: Zero IF (เช่น การปรับ I/Q) และการปรับสองจุด}

^{สถาปัตยกรรมตัวรับ: ใช้โหมดตัวรับ Zero IF}

^{ตัวกรองที่ตั้งโปรแกรมได้: ผู้ใช้สามารถตั้งโปรแกรมและปรับแต่งตัวกรองได้ (ต้องติดต่อฝ่ายสนับสนุนด้านเทคนิคของ CML) เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในการออกแบบ}

^{ความเข้ากันได้: ข้อมูล GMSK/GFSK เข้ากันได้กับชิป FX/MX909B และ CMX7143FI-1.x บนอินเทอร์เฟซทางอากาศ ซึ่งอำนวยความสะดวกในการอัพเกรดระบบหรือการเชื่อมต่อระหว่างกัน}

^{การวางตำแหน่งแอปพลิเคชัน
ด้วยความสามารถหลายโหมดที่กำหนดค่าด้วยซอฟต์แวร์ได้ CMX7164 จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการความเข้ากันได้กับโปรโตคอลการสื่อสารหลายรูปแบบ หรือการอัปเกรดมาตรฐานในอนาคตที่อาจเกิดขึ้น เช่น:}

^{อุปกรณ์สื่อสารไร้สายระดับมืออาชีพ (เช่น วิทยุสองทางมือถือ เทอร์มินัลข้อมูล)}

^{การวัดและส่งข้อมูลทางไกลทางอุตสาหกรรมและระบบควบคุมระยะไกล}

^{อัปเกรดระบบที่ต้องการความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับรูปแบบเดิม}

^{บทสรุป}

^{CMX7164 เป็นชิปโมเด็มสมัยใหม่ที่เน้นซอฟต์แวร์เป็นหลัก โดยผสานรวมความเป็นสากลของฮาร์ดแวร์เข้ากับความสามารถในการกำหนดค่าของซอฟต์แวร์อย่างลึกซึ้ง ช่วยให้ฟังก์ชันการทำงานของโมเด็มของชิปปรับเปลี่ยนรูปแบบได้ง่าย ๆ โดยการสลับฟังก์ชันอิมเมจ สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตอุปกรณ์มีความยืดหยุ่นในการออกแบบที่โดดเด่นและความสามารถในการปรับตัวในอนาคต ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการพัฒนาและบำรุงรักษาสายผลิตภัณฑ์หลายสายได้อย่างมีประสิทธิภาพ}

ที่สาม แผนภาพบล็อกการทำงานโดยรวม

^{ฟังก์ชั่นส่ง (ด้านซ้าย)}

^{ห่วงโซ่การส่งสัญญาณส่วนใหญ่ประกอบด้วย:}

^{Data Framing (Bulk): ประมวลผลข้อมูลที่จะส่งโดยการจัดเฟรม}

^{การเข้ารหัสช่องสัญญาณ (Channel Coder): รองรับฟังก์ชันต่างๆ เช่น การแก้ไขข้อผิดพลาดในการส่งต่อ (มีอยู่ในอิมเมจฟังก์ชัน FI-1.x, FI-2.x และ FI-4.x)}

^{ตัวปรับข้อมูล (ตัวปรับข้อมูล):}

^{ใน FI-1.x, FI-2.x และ FI-6.x รองรับการปรับ I/Q หรือการปรับสองจุด}

^{ใน FI-4.x เอาต์พุตจะเป็นสัญญาณ I/Q}

^{เอาต์พุตแบบอะนาล็อก: สัญญาณสุดท้ายจะถูกเอาต์พุตผ่านคู่ดิฟเฟอเรนเชียล OUTPUTP / OUTPUTN}

^{รับฟังก์ชั่น (กลาง)}

^{ห่วงโซ่การรับสัญญาณประกอบด้วย:}

^{อินพุตแบบอะนาล็อก: สัญญาณจะถูกป้อนผ่านอินพุตคู่ดิฟเฟอเรนเชียล / อินพุต}

^{ตัวกรองช่อง: กรองและกำหนดรูปร่างสัญญาณ}

^{Data Demodulator: ดีมอดูเลตสัญญาณตามรูปแบบการมอดูเลตที่เลือก}

^{ตัวถอดรหัสช่อง: ถอดรหัสข้อมูลที่สอดคล้องกับการเข้ารหัสของเครื่องส่งสัญญาณ (มีใน FI-1.x, FI-2.x และ FI-4.x)}

^{การตรวจจับการซิงโครไนซ์เฟรม (Frame Sync Detect): รองรับการระบุการซิงโครไนซ์เฟรมใน FI-6.x}

^{การประกอบข้อมูลซ้ำ (Rx Bulk): ประกอบข้อมูลที่ถอดรหัสแล้วอีกครั้งให้อยู่ในรูปแบบที่อ่านได้}

^{ฟังก์ชั่นเสริม (ด้านขวา)}

^{ในส่วนนี้จะเน้นย้ำถึงความสามารถในการบูรณาการระดับระบบและความยืดหยุ่นของชิป:}

^{การควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ (AGC): ประกอบด้วยลูป AGC อิสระ 4 ลูป แต่ละลูปมีการตรวจจับค่าเฉลี่ยตามเกณฑ์ ซึ่งรองรับการควบคุมอัตราขยายแบบหลายช่องสัญญาณหรือแบบลำดับชั้น}

^{ADC และ DAC เสริม:}

^{ADC เสริมแบบมัลติเพล็กซ์แบบ 4 แชนเนล ซึ่งสามารถใช้เพื่อตรวจสอบสัญญาณอะนาล็อกภายนอก}

^{DAC เสริมหลายตัว รองรับเอาต์พุตที่กำหนดค่าได้}

^{การจัดการนาฬิกา:}

^{นาฬิการะบบที่ตั้งโปรแกรมได้หลายตัวและลูปล็อคเฟส (PLL) รองรับการสังเคราะห์ความถี่ที่ยืดหยุ่น}

^{รับและส่ง PLL อิสระ}

^{โปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ:}

^{CPU ในตัวและตัวจัดลำดับการทำงาน รองรับการกำหนดเวลางานแบบเรียลไทม์}

^{ตัวถอดรหัสข้อมูล (DEC) 4 ชุดและ Path RAM ใช้สำหรับการประมวลผลโปรโตคอลและการบัฟเฟอร์ข้อมูล}

^{อินเทอร์เฟซและการควบคุม:}

^{รองรับ I/O ที่กำหนดค่าได้ พร้อมฟังก์ชันที่กำหนดโดยอิมเมจ FI}

^{รวมตัวควบคุม SPI หลัก/รองและตัวจับเวลา 3 ตัว}

^{สื่อสารกับโฮสต์ภายนอกผ่านอินเทอร์เฟซ C-BUS}

^{การควบคุมพลังงาน: รองรับการจัดการพลังงานแบบหลายช่องสัญญาณ เปิดใช้งานโหมดพลังงานต่ำ}

^{สรุปลักษณะทางสถาปัตยกรรม}

^{ฟังก์ชันการทำงานที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์: ด้วยการโหลดฟังก์ชันอิมเมจ (FI) ที่แตกต่างกัน โครงร่างการมอดูเลต วิธีการเข้ารหัส พารามิเตอร์ตัวกรอง และอื่นๆ จึงสามารถกำหนดค่าใหม่ได้ ทำให้ชิปตัวเดียวสามารถตอบสนองวัตถุประสงค์ได้หลายอย่าง}

^{การบูรณาการสูง: รวมห่วงโซ่การส่งและรับที่สมบูรณ์, AGC หลายลูป, ADC/DAC, การจัดการนาฬิกา และโปรเซสเซอร์ ช่วยลดความซับซ้อนของวงจรอุปกรณ์ต่อพ่วงได้อย่างมาก}

^{ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาด: รองรับโหมดการปรับหลายโหมด (GMSK, QAM, FSK ฯลฯ) และการกำหนดค่าอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย ทำให้เหมาะสำหรับมาตรฐานการสื่อสารและสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน}

^{การจัดการระดับระบบ: มี CPU, หน่วยความจำ และตัวจับเวลาในตัวเพื่อรองรับการประมวลผลสัญญาณภายในเครื่องและการจัดการโปรโตคอล ซึ่งช่วยลดภาระในระบบโฮสต์}

^{พื้นที่ใช้งานทั่วไป}

^{CMX7164Q1 เหมาะสำหรับระบบการสื่อสารที่มีความต้องการความยืดหยุ่น การบูรณาการ และประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูง เช่น:}

^{อุปกรณ์สื่อสารไร้สายระดับมืออาชีพ}

^{การวัดและส่งข้อมูลทางไกลทางอุตสาหกรรมและโมดูลควบคุมระยะไกล}

^{ส่วนหน้าวิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ (SDR)}

^{อุปกรณ์สื่อสารฉุกเฉินที่รองรับหลายโหมด}

^{ด้วยการออกแบบร่วมระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่มีการบูรณาการขั้นสูง ชิปนี้มอบโซลูชันโมเด็มที่สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ ความสามารถในการปรับตัว และความคุ้มค่าแก่นักพัฒนา}

IV. แผนผังบล็อกของห่วงโซ่ตัวรับส่งสัญญาณ I/Q ภายใต้เฟิร์มแวร์เวอร์ชันต่างๆ (FI-4.x, FI-1.x/FI-2.x)

^{การเปรียบเทียบความแตกต่างหลัก}

^{1.เทคโนโลยีการปรับแกนหลักและอัตราข้อมูล}

^{FI-4.x มีศูนย์กลางอยู่ที่การปรับ QAM หลายระดับ (รองรับ 4/16/32/64-QAM) รูปแบบการมอดูเลตนี้มีหลายบิตต่อสัญลักษณ์ โดยมีเป้าหมายเพื่อให้มีประสิทธิภาพสเปกตรัมสูงและปริมาณการรับส่งข้อมูลที่มากขึ้น อัตราข้อมูลสูงสุดสูงกว่า 20 kbps อย่างมาก}

^{FI-1.x/FI-2.x มีศูนย์กลางอยู่ที่การปรับ GMSK/GFSK นี่คือรูปแบบการมอดูเลตแบบซองจดหมายคงที่หรือใกล้เคียงคงที่ โดยมีข้อดีหลักคือต้านทานการรบกวนที่ดีเยี่ยมและประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน อัตราข้อมูลที่รองรับสูงสุดตั้งไว้ที่ 20 kbps}

^{2.ลักษณะสเปกตรัมและข้อกำหนดของระบบ}

^{FI-4.x: เนื่องจากการใช้ QAM สัญญาณที่สร้างโดย FI-4.x มีความไวสูงต่อความเป็นเส้นตรงและสัญญาณรบกวนเฟสในห่วงโซ่การส่งผ่าน จำเป็นต้องมีการสนับสนุนระบบที่มีคุณภาพสูงขึ้นเพื่อให้บรรลุศักยภาพด้านประสิทธิภาพสูงสุด}

^{FI-1.x/FI-2.x: การใช้ GMSK เวอร์ชันเหล่านี้จะสร้างสัญญาณแบบห่อหุ้มคงที่โดยมีกลีบด้านข้างสเปกตรัมที่ถูกปราบปรามอย่างดี พวกมันไม่ไวต่อความไม่เชิงเส้นในเพาเวอร์แอมป์ ส่งผลให้การออกแบบระบบเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น}

^{3. สถาปัตยกรรมการส่งสัญญาณและความเข้ากันได้}

^{ในเส้นทางการส่งสัญญาณ FI-4.x จะส่งสัญญาณเบสแบนด์ I/Q มาตรฐานเป็นหลัก ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้โมดูเลเตอร์ภายนอกสำหรับการแปลงที่เพิ่มขึ้น}

^{นอกเหนือจากการรองรับการปรับ I/Q แล้ว FI-1.x/FI-2.x ยังรวมโหมดการปรับสองจุดที่สามารถควบคุม RF VCO ได้โดยตรง ทำให้มีการบูรณาการในระดับที่สูงขึ้น นอกจากนี้ โหมด GMSK ยังเป็นอินเทอร์เฟซทางอากาศที่เข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่มีอยู่ เช่น FX/MX909B และ CMX7143 ซึ่งอำนวยความสะดวกในการอัปเกรดและบูรณาการระบบ}

^{4.สถานการณ์การใช้งานทั่วไป}

^{การเลือก FI-4.x (โหมด QAM) เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีสภาพช่องสัญญาณที่ดีซึ่งต้องการการส่งข้อมูลความเร็วปานกลางถึงสูง เช่น ลิงก์ข้อมูลเครือข่ายส่วนตัวคุณภาพสูง}

^{การเลือก FI-1.x/FI-2.x (โหมด GMSK) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการสื่อสารเคลื่อนที่หรือการสื่อสารที่รุนแรงที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงและความต้านทานการรบกวนที่แข็งแกร่ง รวมถึงสถานการณ์การอัพเกรดระบบเดิมที่ต้องการความเข้ากันได้}

^{โดยสรุป รูปภาพการทำงานทั้งสองนี้แสดงถึงสองทิศทางของการแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพ: FI-4.x จัดลำดับความสำคัญของ "ประสิทธิภาพและความเร็ว" ในขณะที่ FI-1.x/FI-2.x รับประกัน "ความแข็งแกร่งและความน่าเชื่อถือ" ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เดียวกันได้อย่างยืดหยุ่นโดยการโหลดเฟิร์มแวร์ที่แตกต่างกันตามเงื่อนไขช่องสัญญาณของแอปพลิเคชันจริงและข้อกำหนดหลัก}

V. เค้าโครง PCB และแผนภาพวงจรแยกแหล่งจ่ายไฟ

^{1.ปรัชญาการออกแบบหลัก
เนื่องจากเป็นชิปสัญญาณผสมที่มีการผสานรวมในระดับสูง CMX7164 จึงมีทั้งวงจรดิจิตอลความเร็วสูงและวงจรอะนาล็อกที่มีความแม่นยำสูงอยู่ภายใน การสลับวงจรดิจิตอลอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเสียงรบกวนที่แหล่งจ่ายไฟและสายกราวด์ หากสัญญาณรบกวนนี้จับคู่กับวงจรอะนาล็อกที่มีความละเอียดอ่อน (โดยเฉพาะเส้นทางรับ) ก็อาจทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนลดลงอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการตรวจจับสัญญาณอ่อน ดังนั้นการแยกแหล่งจ่ายไฟและการต่อสายดินจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ}

^{2.ข้อกำหนดด้านแหล่งจ่ายไฟที่สำคัญและการแยกส่วน}

^{แหล่งจ่ายไฟแบบอะนาล็อก (AVDD) และแรงดันไบแอส (VBIAS)}

1.วัตถุประสงค์: เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรแอนะล็อกภายใน (เช่น เครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำ ตัวกรอง ADC/DAC)

^{ข้อกำหนด: ต้องรักษาเสียงรบกวนให้ต่ำมาก เครือข่ายตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนที่แสดงในแผนภาพ (โดยทั่วไปจะรวมถึงตัวเก็บประจุที่มีค่าต่างกัน เช่น 10 µF, 100 nF, 1 nF เป็นต้น) ใช้เพื่อกรองสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟที่ความถี่ต่างๆ}

^{VBIAS: โดยทั่วไปทำหน้าที่เป็นแรงดันไบแอสอ้างอิงสำหรับวงจรแอนะล็อกภายใน และมีความไวต่อสัญญาณรบกวนเท่ากัน โดยต้องมีการแยกส่วนที่เข้มงวดพอๆ กับสำหรับ AVDD}

^{2. พาวเวอร์ซัพพลายดิจิตอล (ดีวีดี)}

^{ให้พลังงานแก่ลอจิกดิจิทัลภายใน โปรเซสเซอร์ อินเทอร์เฟซ ฯลฯ การแยกส่วนมีเป้าหมายหลักเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานในท้องถิ่นสำหรับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของกระแสดิจิทัล}

^{3. ระนาบและหมุด (AVSS, DVSS)}

^{AVSS (กราวด์อะนาล็อก): ทำหน้าที่เป็นกราวด์อ้างอิงสำหรับวงจรแอนะล็อกและจะต้อง "สะอาด"}

^{DVSS (Digital Ground): ทำหน้าที่เป็นเส้นทางกลับสำหรับวงจรดิจิตอลและส่งสัญญาณรบกวนการสลับ}

^{กลยุทธ์หลัก: โดยทั่วไป แนะนำให้เชื่อมต่อกราวด์อะนาล็อกและกราวด์ดิจิทัลทางกายภาพไม่ว่าจะข้างใต้ชิปหรือที่จุดเดียว เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนกราวด์ดิจิทัลจากการปนเปื้อนกราวด์อะนาล็อกผ่านอิมพีแดนซ์กราวด์ที่ใช้ร่วมกัน "ระนาบกราวด์" ที่เน้นในแผนภาพได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อที่มีความต้านทานต่ำสำหรับ AVSS}

^{3.การวิเคราะห์คำแนะนำเค้าโครง PCB หลัก}

^{หมายเหตุในเอกสารเน้นย้ำถึงมาตรการที่สำคัญที่สุดสองประการในการบรรลุประสิทธิภาพเสียงที่เหนือกว่า:}

^{1. การใช้ระนาบกราวด์บริเวณอะนาล็อก}

^{ฟังก์ชั่น: วางชั้นทองแดงกราวด์ต่อเนื่องที่สมบูรณ์ใต้พื้นที่วงจรแอนะล็อกของชิป}

^{ข้อดี:}

^{ให้เส้นทางกลับที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ: นำเสนอเส้นทางกลับที่มีอิมพีแดนซ์สั้นที่สุดและต่ำสุดสำหรับกระแสสัญญาณรบกวนความถี่สูง ซึ่งช่วยลดการสะท้อนกลับของกราวด์}

^{ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน: แยกวงจรอะนาล็อกบางส่วนออกจากการรบกวนแบบคัปปลิ้งที่เกิดจากสัญญาณดิจิตอลบนเลเยอร์ด้านล่างหรือที่อยู่ติดกัน}

^{รับประกันศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน: รักษาพิน AVSS ทั้งหมดและขั้วต่อกราวด์ของตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนให้มีศักย์ไฟฟ้าใกล้เคียงกัน โดยหลีกเลี่ยงลูปกราวด์}

^{2. ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนสำหรับ AVDD และ VBIAS จะต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับ AVSS ที่มีความต้านทานต่ำ}

^{วิธีการที่ถูกต้อง: ควรวางตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน (โดยเฉพาะตัวเก็บประจุความถี่สูงมูลค่าต่ำ) ให้ใกล้กับพิน AVDD/VBIAS และ AVSS ของชิปมากที่สุด ควรเชื่อมต่อผ่านรางหรือจุดผ่านที่สั้นและกว้างโดยตรงกับหมุดชิปและระนาบกราวด์แบบอะนาล็อก}

^{ผลที่ตามมาของการปฏิบัติที่ไม่ถูกต้อง: หากเส้นทางกราวด์สำหรับตัวเก็บประจุแยกตัวยาวเกินไปหรือมีความต้านทานสูง ประสิทธิภาพการแยกตัวจะลดลงอย่างมาก ทำให้สัญญาณรบกวนความถี่สูงเข้าสู่วงจรภายในของชิปได้โดยตรง}

^{3. การป้องกันและการแยกเส้นทางรับ}

^{คำแนะนำเพิ่มเติม: นอกเหนือจากการพิจารณาเรื่องแหล่งจ่ายไฟแล้ว หมายเหตุยังกล่าวถึง "การปกป้องเส้นทางการรับ" ในการออกแบบเลย์เอาต์ที่ใช้งานได้จริง นี่หมายถึง:}

^{เก็บร่องรอยอินพุตอะนาล็อก RX ที่ละเอียดอ่อนให้ห่างจากสายสัญญาณดิจิตอล สายนาฬิกา และสายไฟ}

^{อาจใช้ร่องรอยกราวด์หรือการป้องกันเพื่อปิดร่องรอยแอนะล็อกที่สำคัญ}

^{การวางส่วนประกอบแอนะล็อก (เช่น องค์ประกอบการกรองภายนอกและหม้อแปลง) ภายในพื้นที่แอนะล็อกด้วย}

^{บทสรุป}

^{ไดอะแกรมและคำอธิบายเหล่านี้เน้นย้ำว่าสำหรับชิปสื่อสารประสิทธิภาพสูง เช่น CMX7164 โครงร่าง PCB ที่ยอดเยี่ยมและการออกแบบพาวเวอร์ซัพพลายมีความสำคัญไม่แพ้กันกับการออกแบบแผนผัง สาระสำคัญสามารถสรุปได้ดังนี้:}

การแยกและการแยก: แยกสัญญาณรบกวนแบบอะนาล็อกและดิจิตอลผ่านการแบ่งพาร์ติชันแหล่งจ่ายไฟและการจัดการระนาบกราวด์

^{อิมพีแดนซ์ต่ำเป็นสิ่งสำคัญ: จัดเตรียมเส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำสุดสำหรับแหล่งจ่ายไฟและสัญญาณวิกฤตทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านระนาบกราวด์พื้นที่ขนาดใหญ่และตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนที่วางอยู่ใกล้กัน}

^{รายละเอียดกำหนดประสิทธิภาพ: วิธีการวางและการต่อสายดินของตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนที่ดูเรียบง่ายจะกำหนดโดยตรงว่าชิปสามารถรับความไวและช่วงไดนามิกที่ระบุในแผ่นข้อมูลได้หรือไม่}

วี. แผนภาพบล็อกระบบของ PI Passthrough การใช้งาน Automatic Gain Control (AGC)

^{1.ส่วนประกอบของระบบและการไหลของสัญญาณ}

^{RF Front-End: ใช้ IC ตัวรับ RF อิสระ (เช่น CMX991/992) ซึ่งรับผิดชอบในการแปลงสัญญาณ RF ลงเป็นสัญญาณเบสแบนด์สองช่องสัญญาณ IF หรือ IF I/Q ต่ำ ซึ่งส่งออกไปยัง CMX7164}

^{เป้าหมายการควบคุมอัตราขยาย: โดยทั่วไปแล้ว ตัวรับสัญญาณ RF จะมีเครื่องขยายสัญญาณแบบตั้งโปรแกรมได้ (PGA) หรือเครื่องขยายสัญญาณแบบปรับค่าได้ (VGA) ซึ่งค่าเกนสามารถปรับแบบดิจิทัลได้ผ่านอินเทอร์เฟซ SPI}

^{หน่วยประมวลผลหลัก: CMX7164 ตรวจสอบแอมพลิจูดของสัญญาณ I/Q ในเส้นทางรับอย่างต่อเนื่อง และส่งคำสั่งควบคุมเกนโดยตรงไปยังตัวรับ RF ผ่านอินเทอร์เฟซการส่งผ่าน SPI ที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งสร้างลูปควบคุมฮาร์ดแวร์อิสระ}

^{ตัวควบคุมโฮสต์: ไมโครโปรเซสเซอร์โฮสต์ภายนอก (Host μP) เริ่มต้น CMX7164 ผ่านอินเทอร์เฟซ C-BUS เพื่อกำหนดค่าพารามิเตอร์ AGC ต่างๆ อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้มีส่วนร่วมโดยตรงในการปรับอัตราขยายตามเวลาจริง จึงช่วยลดภาระงานของซอฟต์แวร์}

^{2.หลักการทำงานและกลยุทธ์ของ AGC}

^{โมดูลตรวจจับระดับภายใน CMX7164 จะวัดแอมพลิจูดของสัญญาณ I/Q อินพุตอย่างต่อเนื่อง และพิจารณาว่าจะปรับเกนตามกลยุทธ์ที่ตั้งโปรแกรมได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่:}

^{การเปรียบเทียบเกณฑ์: ความกว้างของสัญญาณจะถูกเปรียบเทียบกับเกณฑ์สูงและต่ำที่ผู้ใช้กำหนด}

^{การตัดสินใจตามเวลา: แอมพลิจูดของสัญญาณจะต้องเกิน (หรือต่ำกว่า) เกณฑ์อย่างสม่ำเสมอสำหรับระยะเวลาที่ตั้งโปรแกรมได้ก่อนที่จะทริกเกอร์การปรับเกน สิ่งนี้จะป้องกันการกระทำที่ผิดพลาดที่เกิดจากเสียงรบกวนชั่วคราวได้อย่างมีประสิทธิภาพ}

^{กลยุทธ์การถอยกลับอย่างชาญฉลาด:}

^{ในระหว่างการค้นหาการซิงโครไนซ์เฟรม: หากสัญญาณถูกตัดสินว่า "ใหญ่" ระบบจะลดเกนในเชิงรุก ซึ่งสงวน "พื้นที่ว่าง" ไว้สำหรับการเพิ่มแอมพลิจูดของสัญญาณที่อาจเพิ่มขึ้นอีกหลังจากการซิงโครไนซ์เฟรมสำเร็จ เพื่อป้องกันความอิ่มตัว}

^{ในระหว่างการติดตามสถานะคงที่: หากสัญญาณยังคงต่ำอย่างต่อเนื่อง อัตราขยายจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน หากยังคงสูงอย่างต่อเนื่อง อัตราขยายจะลดลงเพื่อป้องกันการบิดเบือน}

^{3.บทบาทหลักของอินเทอร์เฟซ SPI Passthrough}

^{นี่คือสาระสำคัญของโซลูชันนี้:}

^{การควบคุมฮาร์ดแวร์โดยตรง: ตรรกะ AGC ภายใน CMX7164 สามารถสร้างลำดับเวลา SPI มาตรฐานได้โดยตรง และเขียนไปยังรีจิสเตอร์ควบคุมการรับของตัวรับสัญญาณ RF ผ่านทางอินเทอร์เฟซการส่งผ่าน SPI}

^{เวลาแฝงต่ำเป็นพิเศษ: กระบวนการตั้งแต่การตัดสินใจควบคุมไปจนถึงการดำเนินการนั้นใช้ฮาร์ดแวร์ล้วนๆ โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากโฮสต์ ทำให้ได้การตอบสนองที่รวดเร็วระดับไมโครวินาที ติดตามความผันผวนของสัญญาณระหว่างการซีดจางอย่างรวดเร็วได้อย่างมีประสิทธิภาพ}

^{การออกแบบระบบที่เรียบง่าย: โฮสต์มีหน้าที่รับผิดชอบเฉพ}