Покритикуйте схему и плату под SIM900 Опции

[turnon]

Покритикуйте пожалуйста схему и плату модуля под SIM900.

Питание или от внешних 12В через ST1S10, или от батареи li-on.

Конденсаторы на питание SIM900 или электролит C13 2200 мкф, или два тантала C11 и C12 по 220 мкф. Что именно будет стоять - выяснится практическим испытанием. С танталами меньше габариты и надежнее, но боюсь может емкости не хватить.

На питание SIM900 стоит ключ VT3. Конденсаторы на питание SIM900 до ключа, чтобы при отключении питания заряженные конденсаторы не продолжали питать модуль. Ключ VT3 имеет Rds ~20mOm.

Модуль будет работать с внешним 3.3-х вольтовым MCU, потому для RX/TX есть согласование уровней на диодах.

Используются две симкарты при необходимости, поочередно. Неиспользуемая карта держитсяч неактивной прижатым SIM_RST.
Управление выбором карты через GPIO1 SIM900, AT командой.

Схема:





Плата верх:



Плата верх с полигоном земли:


Плата низ:


Плата низ, с полигоном земли:


--

Трассировка ST1S10. Хочу уточнить, правильно ли отделена земля PGDN и AGND ST1S10, основной ток идет через землю соединяющую входной С8 и выходной конденсатор C10 (желтые стрелки). А полигон под брюхом отделен от пути основных токов.

Верх ST1S10:


Низ ST1S10:


--

Разъем для внешней платы микрофона / усилителя на внеший динамик. Может землю где то в одном месте подключить? Сейчас идет на выводы 17/18 SIM900.

Или mic/spk дифсигналы и им земля не важна? Но к земле разъема будет подключаться оплетка кабеля от микрофона.



Сообщение отредактировал turnon - Jan 30 2015, 08:24

[BIOlinq]

На питание лучше 2 тантала по 470 ставить, размер корпуса D/E.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[CADiLO]

Мысли по проекту

1. я бы управление VT2 брал бы от входного напряжения, тогда можно было бы исключить D7 - насколько я помню ST10 к обратному напряжению не критична.

Кроме этого собрал бы логическое И-ИЛИ чтобы не ставить второй ключ.

а. Открывает транзистор и питаем от аккумулятора если пропало входное
б. управляем транзистором и стабилизатором если пришел сигнал POWER_ON

Кстати - а заряжать AKB как будете????

Не увидел от какой точки питаете контроллер - отдельный стабилизатор от входного? А как же при работе от АКБ ?

2. Большая емкость для ST10 - смертельна - разносит в щепки., поэтому идеально это керамика 22 мкф возле стабилизатора + 22-47 мкф ВОЗЛЕ МОДУЛЯ - не до ключа. Или танталы + 0.1 керамика.

3. Не морочить голову с коммутацией двух SIM, а поставить двухсимочный SIM900DS - тем более что плату сильно менять не прийдется
http://www.microchip.ua/simcom/SIM900x/SIM...esign_V1.00.pdf

4. Подумать все же о питании MCU 3.0 вольта и соединять UART напрямую или при 3.3 вольта сигналы В MCU напрямую, а ИЗ MCU в модуль через ключи с OЗ. Схема ниже. Второй резистор в принципе не нужен, он для двунаправленых сигналов.
Прочитать можно тут - http://we.easyelectronics.ru/Shematech/sog...-ustroystv.html
При первом случае контролируем MCU сигнал STATUS при втором не нужно - ключи без Vext не откроются. Диодно-резисторные решения не гут.

5. GND однозначно полигоном, но GND SIM карт отдельным проводом притянуть к 29 ножке и только там уже к полигону

6. GND для аудио(согласно апнотов) конденсаторы и защиту к земле в одной точке у модуля - ножка 18
http://www.microchip.ua/simcom/SIM900x/App...Guide_V1.02.pdf
http://www.microchip.ua/simcom/SIM900x/App...input_V1.01.pdf

[Slonofil]

Суммарная ёмкость нагрузки ST1S10 для схемы включения по ДШ составляет 20 мкФ. У Вас - сильно больше, поэтому смотрите схему подключения для большой ёмкости нагрузки. И, кстати, поскольку Вы ставите на питание шустрый DC/DC с burst-режимом, от 2200 мкФ электролитов можно отказаться (и даже лучше это сделать), ибо они поставлены с учётом питания от LDO с целью скомпенсировать броски тока, которые сам LDO обслужить за короткий срок может быть не в состоянии.

Напряжение питания всё же лучше снизить до штатных 3 В и отказаться от согласования - зачем Вам лишние детали?

И с переходными Вы, кажется, перестарались =)

UPD: ой, кажется, ув. CADiLO меня опередил

Сообщение отредактировал Slonofil - Jan 30 2015, 09:23

[turnon]

Мысли по проекту
...

Спасибо.

2. Большая емкость для ST10 - смертельна - разносит в щепки.

А то что в даташите ST1S10 приводится описание работы на большую емкостную нагрузку, не соответствует действительности?
Для этого специально в схему добавлены C6, C7.

Диодно-резисторные решения не гут.

А чем плохо?

[CADiLO]

Намано!!!
Не важно кто раньше написал, главное что мысли правильные.

>>>А то что в даташите ST1S10 приводится описание работы на большую емкостную нагрузку, не соответствует действительности?

Не тот случай - сам модуль не имеет большой емкости, так зачем лишние телодвижения и перегруз стабилизатора?
Ставим 2х20 керамику и достаточно

[turnon]

Суммарная ёмкость нагрузки ST1S10 для схемы включения по ДШ составляет 20 мкФ. У Вас - сильно больше, поэтому смотрите схему подключения для большой ёмкости нагрузки.

Да, как раз схема для большой ёмкости нагрузки (С6, С7).

Напряжение питания всё же лучше снизить до штатных 3 В и отказаться от согласования - зачем Вам лишние детали?

Да в устройстве еще будут слейвы SPI с питанием 4.2В, не хотелось бы снижать 3.3 (лог. уровень верхний для 4.2-х вольтовых устройств чтобы не снижался).

И с переходными Вы, кажется, перестарались =)

Есть такое. Ну оно есть не просит, а земля цельнее

Сообщение отредактировал turnon - Jan 30 2015, 09:28

[CADiLO]

>>> Диодно-резисторные решения не гут.
>>> А чем плохо?

При малых уровнях добавлять туда еще и падения на диодах ?
Идеальных диодов Шоттки не бывает, а лишние 0.2 вольта иногда ой как не лишние.

>>>еще будут слейвы SPI

если не секрет - что именно?

[turnon]

если не секрет - что именно?

Слейвы SPI на STM8S работают с мастером на STM32. Слейвов может быть много, такие себе мини-модули.

Кстати - а заряжать AKB как будете????

MCP73831T

[Aner]

Да по схеме много чего исправить желательно. ST1S10 - не ставить по любому, много раз поясняли. Лучше уж L5973D.
По разводке тоже не гут. Хотя бы смотрим как рекомендовал сам симком сначала по расположению источника питания. Импульсник только справа или справа-вниз, если смотреть вашу первую картинку, никак ни вверху, там где антенна! Там важны земли, полигоны и расстояния до земель модуля. Избыточное кол-во (большая плотность) сшивок земли, убрать, прорядить. Желаельны согласующие элементы для антенны, и также некоторая длина линии. Совсем коротко как у вас может вызвать проблему. Хотябы в одном слое сделать неразорванный, замкнутый контур замляного полигона по периметру, без вынесения синальных проводников на края.

[turnon]

ST1S10 - не ставить по любому, много раз поясняли. Лучше уж L5973D.

А какие проблемы с ST1S10, что-то не находил, расскажите пожалуйста.
L5973D просто в ~3 раза дороже.

По разводке тоже не гут. Хотя бы смотрим как рекомендовал сам симком сначала по расположению источника питания. Там важны земли, полигоны и расстояния до земель модуля.

Как именно поправить не подскажете? Дорожки силовые там мин. 2мм, земля тоже и плюс жирным полигоном.

Избыточное кол-во (большая плотность) сшивок земли, убрать, прорядить.

В чем проблема с большим количеством переходных?

Желаельны согласующие элементы для антенны, и также некоторая длина линии. Совсем коротко как у вас может вызвать проблему.

Смотрел в sim900_two-layer_pcb_rf_design_application_note_v1.02.pdf, согласующих элементов нет, но дорожка 4мм, как-то не придал этому значения.

А какие проблемы вызовет короткая дорожка?



 sim900_two_layer_pcb_rf_design_application_note_v1.02.pdf ( 681.82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 320


Сообщение отредактировал turnon - Jan 30 2015, 11:28

[Aner]

ST1S10 дешевый потому что низконадёжный. Высокая частота преобразования и как следствие малые емкости для фильтрации, но нужны обязательно с низким динам сопр. Высокая чувствительность к помехам и как правило пробой. Пробой из-за импульсной помехи по входу. Вход-выход не защищены надёжно у этой микр. и тд., ищите на форуме многие отписались еще 2-3 года назад. Земля и плюс жирные полигоны не показатель. Нужно смотреть контур силового протекания токов, и туда никому не залезать! Большое кол-во мелких переходных, заменяются меньшим кол-вом с большим диаметром. Сопротивление меньше у переходных с большим диаметром. И смотрите рекомендации столько нужно переходных. Каждое сверление к тому же деньги. Сама дорожка с согласующими без антенны, выполняет роль антенны, нагружая выход, своего рода некий предохранитель, от выбивания выходного 2 ватного выходного каскада. Еще бы резисторы ставил размером 0402, тр-ры 363 при такой плотности. Коммутация симок проблемная, карточки есть и 1.8В и 3.3В и что будет? На каждую поставил бы свою защитную матрицу диодов.

[turnon]

Сама дорожка с согласующими без антенны, выполняет роль антенны, нагружая выход, своего рода некий предохранитель, от выбивания выходного 2 ватного выходного каскада.

А 4мм дорожки, указанные в даташите, дают эту нагрузку? Или это просто указано рекомендуемое макс. расстояния до гнезда (U.FL)?

[CADiLO]

По S10 частично согласен - для автомобильных применений требуются дополнительные танцы с бубном, это действительно было в форуме.
И там вообще изначально даже лучше S14 ставить - входное больше.
При входном от сети или кислотной батареи - в 99% случаях, при правильной разводке все нормально. Подверждено статистикой.
Не стоит превышать сущность над необходимым.

>>>Сама дорожка с согласующими без антенны, выполняет роль антенны, нагружая выход, своего рода некий предохранитель, от выбивания выходного 2 ватного выходного каскада.

При таких размерах и выходной мощности, и при правильной GND дорожка к разъему до 2 см - монопенисуально. Хотя конечно согласен - изначально надо делать правильно.
Но эту мелочь модуль прощает. Просчитывалось и мерилось неоднократно. Гораздо хуже повесить туда монополь без ground plane или несогласованную антенну.
От тогда - от наводок на карточку до выхода из строя PA RF.

[turnon]

Кстати - а заряжать AKB как будете????
Не увидел от какой точки питаете контроллер - отдельный стабилизатор от входного? А как же при работе от АКБ ?

На контроллер идет 4.2В через LDO, 4.2В в свою очередь получается или от батареи, или от 12В через ST1S10.

Кстати, а можно ли один ST1S10 пустить и на питание всего устройства (до 2А макс.) и на питание SIM900?

Надо исходить из тока потребления или из длины дорожек от ST1S10 до емкостей Vbat SIM900?

C учетом емкости на Vbat среднее потребление у SIM900 выходит где-то 500 mA при коротких пиках до 2А.
Значит одной ST1S10 хватит на все?