模拟通信电路参考

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全差分运放,:差分放大器 SC7516KAKUMY

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模拟开关: BL1557是一款双通道高带宽单刀双掷(SPDT)

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巴伦: 射频变压器 RFT4042A 电容C117

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引脚功能对照表:

引脚名称 类型 功能描述 连接方向
ATBT_0P 芯片输出 发送信号正端 芯片 → 天线
ATBT_0N 芯片输出 发送信号负端 芯片 → 天线
ATBR_0P 芯片输入 接收信号正端 天线 → 芯片
ATBR_0N 芯片输入 接收信号负端 天线 → 芯片
ATB_0P 天线接口 天线差分正端(双向) 连接所有保护电路
ATB_0N 天线接口 天线差分负端(双向) 连接所有保护电路
LD_EN_N 切换信号 模拟开关切换 连接模拟开关

关键设计特点:

  1. 全差分设计:所有信号路径均为差分传输,提高抗干扰能力
  2. 收发分离
    • 发送使用专用巴伦EBA16
    • 接收使用专用巴伦EBA4和射频变压器RFT4042A
  3. 三重保护
    • 共模抑制(共模电感)
    • 电压钳位(BAT54SWT)
    • 浪涌保护(TVS)
  4. 阻抗匹配:通过巴伦和射频变压器实现芯片与天线间的阻抗转换

注意:实际应用中,TX/RX可能通过开关切换实现半双工通信,图中省略了控制逻辑部分。天线保护电路直接连接在ATB_0P/N上,同时保护收发路径。

graph LR
%% ===== 芯片侧 =====
%%subgraph 通信芯片
    TX_OUT_P[ATBT_0P] -->|发送正| DiffAmp
    TX_OUT_N[ATBT_0N] -->|发送负| DiffAmp
    RF_Transformer[ATBR_0P] -->|接收正| ATBR_0P
    RF_Transformer[ATBR_0N] -->|接收负| ATBR_0N
%%end

%% ===== 发送路径 =====
DiffAmp[差分放大器] --> AnalogSwitch[模拟开关]
AnalogSwitch --> Balun_TX[巴伦变压器]
%% Balun_TX -->|差分信号| CMC_TX[共模电感]
%%CMC_TX --> Clamp[钳位二极管]
%%Clamp --> TVS[TVS防浪涌]

%% ===== 天线侧 =====
Balun_TX -->|差分信号| ANT_P[ATB_0P]
Balun_TX -->|差分信号| ANT_N[ATB_0N]

%% ===== 接收路径 =====
ANT_P -->|差分信号| RF_Transformer[巴伦变压器]
ANT_N -->|差分信号| RF_Transformer
%%RF_Transformer --> Balun_RX[巴伦变压器]
%%Balun_RX --> Amp[运算放大器]

%% ===== 保护电路接地 =====
%% TVS -.-> GND[GND]
%% Clamp -.-> GND
%% CMC_TX -.-> GND

%% ===== 标注 =====
classDef chip fill:#e6f7ff,stroke:#1890ff;
classDef txPath fill:#f6ffed,stroke:#52c41a;
classDef rxPath fill:#fff7e6,stroke:#fa8c16;
classDef ant fill:#f9f0ff,stroke:#722ed1;
classDef protect fill:#fff2f8,stroke:#eb2f96;
classDef gnd fill:#f0f0f0,stroke:#666;

class 通信芯片 chip;
class DiffAmp,AnalogSwitch,Balun_TX txPath;
class RF_Transformer,Balun_RX,Amp rxPath;
class ANT_P,ANT_N ant;
class TVS,Clamp,CMC_TX protect;
class GND gnd;

autbus框图.drawio

横向布局改进说明:

  1. 信号流向优化

    • 从左到右清晰展示信号路径:芯片 → TX路径 → 保护电路 → 天线
    • 接收路径从天线开始向右流向芯片:天线 → RX路径 → 芯片
  2. 关键元件排列

    1
    2
    3
    [芯片] → [差分放大器] → [模拟开关] → [TX巴伦] → [保护电路] → [天线]

    [芯片] ← [RX巴伦] ← [天线]
  3. 保护电路位置

    • 共模电感、钳位二极管、TVS管集中放置在TX路径末端
    • 直接连接天线引脚ATB_0P/N
    • 所有保护元件通过虚线连接至GND
  4. 接收路径修正

    • 修正了芯片RX引脚的信号方向(ATBR_0P/N为输入引脚)
    • 明确RX信号流向:天线 → 射频变压器 → RX巴伦 → 运放 → 芯片
  5. 接地表示

    • 使用虚线连接保护电路到GND节点
    • GND节点使用灰色背景突出显示

信号路径总结:

路径 信号流向 经过的主要元件
发送(TX) ATBT_0P/N → ATB_0P/N 差分放大器 → 模拟开关 → TX巴伦(EBA16) → 保护电路
接收(RX) ATB_0P/N → ATBR_0P/N 射频变压器(RFT4042A) → RX巴伦(EBA4) → 运算放大器
保护 ATB_0P/N → GND 共模电感 → 钳位二极管 → TVS管

这种横向布局更符合电路原理图的阅读习惯,清晰展示了从芯片到天线的完整信号路径,同时突出了保护电路在天线接口处的关键作用。

共模电感滤除共模干扰,
TVS防浪涌,
BAT54SWT为钳位二极管,
EBA16,EBA4为巴伦变压器,
SGM4517为模拟开关,
SGM8062为运放。


模拟通信电路参考
http://witbit.cn/NETWORK/模拟通信电路参考.html
作者
朝彻
发布于
2025年6月19日
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